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江苏省臭氧浓度时空分布的统计分析开题报告

 2021-12-12 18:34:34  

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

20世纪50年代以来,在美国洛杉矶、英国伦敦、日本东京、墨西哥的墨西哥城相继发生了光化学烟雾,臭氧污染是当今各国主要大气环境问题[1]。在中国,兰州是最早发现光化学烟雾污染的城市之一,之后随着经济的发展,南方一些沿海城市也已发生或面临着光化学烟雾污染的威胁,经济发展迅猛的深圳、广东等城市也频繁发生一些光化学烟雾污染的现象象。江苏作为中国经济文化强省,经济文化飞速发展,当今国情决定了重工业依然是保障经济发展的重要条件,因此污染持续加重。经济发展,生活水平提高,汽车尾气污染也持续增长,等等发展带来的问题使得江苏省也面临着各种环境问题。

近地面臭氧是一种二次污染物,它不是由人类活动直接排放形成的,而是由人类生产生活活动排放出的其他污染物,比如氮氧化物(nox)和碳氢化合物(vocs)经过一系列复杂的光化学反应所产生的气体[2] ,它的生成是十分复杂的。因此,臭氧污染也被叫做“二次性的空气污染”。随着工业及交通事业的发展,城市光化学烟雾污染越来越严重,光化学烟雾的特征污染物就在臭氧生成的过程中充当强氧化剂。臭氧的强氧化能力对人体的眼睛和呼吸道产生很强的刺激性,直接或间接地损害人体肺功能,在自然界中还会对农作物产生伤害。本文首先利用kriging插值在surfer软件中的应用作出臭氧浓度在不同季度的空间分布图。接着分析了年臭氧的年变化规律,通过时间序列的季节预测分析法[3]对江苏省臭氧浓度进行分析和预测并且给出建议。然后通过小波分析[4]简单验证了江苏的臭氧浓度的混沌特性,在不同时间尺度下具有不同周期和自相似结构特性。本文主要研究江苏省臭氧浓度的时空分布和变化特征,分析出臭氧污染的变化规律,并进一步分析臭氧浓度变化与气象条件的关系,对臭氧浓度的短期预报提出建议。

国内外研究现状

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2. 研究的基本内容

本课题基于2013年—2015年江苏省臭氧浓度数据,对江苏省臭氧浓度进行统计分析,分析其时间和空间分布特征。

首先利用kriging插值研究江苏省范围内臭氧浓度在不同季度的空间分布特征,并结合聚类分析对臭氧浓度进行空间区划。

然后,基于不同区域内的臭氧浓度时序资料分析时间变化基本统计规律。

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3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案:

通过查阅书籍、期刊及网络上的一些共享资源,在老师、同学的帮助指导下,运用所学的统计软件完成数据的处理,分析江苏省臭氧浓度的时空分布。

进度:

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4. 参考文献

[1] 丁国安,周秀翼,罗超,等.中国东部地区大气臭氧及其前体物本地变化归路的初步研究[J].中国科学B辑,1994,24(12):1324-1330.[2] Sousa S. I. V. ,Martins F. G., Pereira M. C., et al. Prediction of ozone concentrations in Oporto city with statistical approaches[J]. Chemosphere, 2006,64(7):1141-9.[3] 王燕.应用时间序列分析[M].北京:中国人民大学出版社,2012. [4] 梁学章.小波分析[M].国防工业出版社,2005. [5] 王庚辰.我国大气臭氧探测技术的进展现状[J].地球科学进展,1991,6(6):31-36.[6] 姜允迪,王式功,祁斌,等.兰州城区臭氧浓度时空变化特征及其与气象条件的关系[J].兰州大学学报(自然科学版),2000,36(5):118-125.[7] 郭建平,王春乙,温民,等.大气中臭氧浓度变化对蔬菜的影响研究[J].中国生态农报,2003,11(2):18-20.[8] P.Guttorp. Environmental Statistics—A Personal View[J].International Statistical Review,2003,71(2):169-179. [9] 张远航,李金龙.中国城市光化学烟雾污染研究[J].北京大学学报:自然科学版,1998,(2):392-400. [10] Pravenec M, Jansa P, Kostka V, et al.Identification of a mutation in ADD1/SREBP1 in the spontaneously hypertensive rat[J].Mamm Genome,2003,12(4): 295-298.

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