导　　师： 孜比布拉·司马义

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 新疆大学

摘　　要： 21世纪,随着社会经济的发展以及国际竞争力的加强,环境问题也越来越突出。近年来,大气环境问题尤为突出,连续出现的雾霾天气对人们的出行以及生命财产安全都造成了巨大的影响。气象条件对大气污染物的迁移和扩散起到重要的作用。本文以乌鲁木齐城市群为研究对象,着重分析了近十年乌鲁木齐城市群的大气质量变化情况,并以乌鲁木齐市和石河子市为例分析了气象条件与大气质量的相关性,最后对各城市间大气质量的相关性进行分析,为城市群之间的联防联控提供依据。主要的结论如下:1.污染物分析结果:乌鲁木齐城市群2005-2013年的首要污染物为PM10,其次为NO2,其中SO2含量的季节性变化最明显,与采暖关系较大,NO2季节性变化较弱;乌鲁木齐市三种污染物含量年均值均在二级标准以上,其中SO2下降趋势较明显,其它四个城市SO2含量都有小幅度的上升趋势;乌鲁木齐市PM10含量变化趋势不明显,昌吉市和阜康市有下降趋势,石河子市和五家渠市有上升趋势,五家渠市上升趋势较为明显,PM10含量与沙尘天气有关,所以往往会出现春季污染高峰期;NO2含量规律表现为1月份和12月份含量是全年最高,7月份左右为全年最低,其中乌鲁木齐和昌吉市变化规律呈较明显的“C”型,NO2含量的变化与气象条件关系较为密切。所有城市NO2都有上升趋势,昌吉市在2008年以后上升趋势较为明显,石河子市和阜康市在2009年以后开始上升明显,五家渠市变化幅度不大,处于一个相对稳定的情况;乌鲁木齐市PM2.5季节性变化较为明显。总的来说,各污染物都表现出冬重夏轻的变化规律,各污染物的含量不仅与污染物的排放量有关,气象条件对其也有很大的影响。2.城市群API及AQI指数情况:乌鲁木齐城市群近十年大气质量好于二级的天数变化情况,所有城市的天数都在250天以上,乌鲁木齐市好于二级的天数上升较为明显;昌吉市有先下降后上升的趋势,2008年是一个分界点;石河子市大气质量较好,几乎都在350天左右;阜康市好于二级的天数维持在300天左右,2006年以后也处在上升趋势;五家渠市大气质量变化趋势呈“U”型变化。且各城市重污染天数在增加。从乌鲁木齐市AQI和API的对比来看,API指数的规律性较强,AQI指数整体较API低,但是波动更明显,且乌鲁木齐市大气质量在全国范围内变化是乐观的;3.根据小波方差得出各城市的大气质量变化的周期性,各个城市都有自己一定的规律性。其中石河子市在近十年的空气质量变化的主周期和次周期分别为275d和520d;五家渠市主周期和次周期分别为554d和282d;阜康市主周期和次周期分别为546d和278d;昌吉市主周期和次周期分别为541d和285d。根据各时间序列绘制出小波系数图对不同时间序列大气质量的变化规律进行分析。4.气象条件与大气质量之间的相关性分析:乌鲁木齐市降水在10月份,气压和温度在7月份,风速和湿度在4月份都与大气质量有较大且较较好的相关性;石河子市降水在1月和4月份,风速在7月份,湿度在1月份与大气质量有较大且较好的相关性,温度和气压与石河子市大气质量没有太大关系影响较弱。5.城市群之间大气质量相关性分析:乌鲁木齐城市群各城市间大气质量的相关性都较明显,在0.01水平上显著相关。乌鲁木齐市与昌吉市的相关性最大(0.488),石河子市与乌鲁木齐市相关性最大(0.388),五家渠市与阜康相关性最大(0.307),阜康与石河子相关性也是最大(0.341)。

关 键 词： 乌鲁木齐城市群 小波分析 污染物 空气质量指数 相关性分析

分 类 号： [X51 X16]

领　　域： [环境科学与工程] [环境科学与工程]