1.研究的背景及意义

随着我国工业化、城市化进程的推进，交通运输业的发展，城市规模的扩大以及化石燃料的燃烧，我国大气质量正面临前所未有的挑战。根据统计数据可知，2013年1月中国有74个城市发生 677d 次的重度及以上空气污染^[1]，环保部发布的《2015年环境质量公报》指出，虽然与2014年相比，PM_2.5和PM₁₀年均浓度有所下降，但在全国338个地级以上城市中，仍然有265个城市环境空气质量超标，大气颗粒物污染不仅使城市大气能见度降低引起雾霾天气，影响城市交通，还会危害人体身体健康。因此，党中央、国务院作出一系列环境保护措施，比如实施《大气污染防治行动计划》、修订《大气污染防治法》等。各地区、各部门坚决贯彻落实，共同打好环境治理攻坚战。

大气中的颗粒物来源复杂，其浓度由于受气象等自然因素和人为因素的影响，呈现区域聚集效应，因此城市颗粒物污染控制工作的开展必须要从区域层面提出联防联控的策略，而研究区域大气颗粒物的时空分布特征可以为大气颗粒物污染防治提供科学的理论依据，从而提出切实有效的区域大气颗粒物污染防治措施。

2.研究进展

大气污染物浓度的时空分布特征分析方法包括时间分布规律分析方法和空间分布规律分析方法。常见的时间分布特征方法有时间变化曲线特征分析和时间变化相关分析等，常见的空间分布特征方法有：空间自相关分析方法，地统计方法和重心迁移法等。

2.1时间分布特征研究方法

2.1.1 时间变化曲线特征分析

时间变化曲线特征分析是通过绘制污染物的时间变化曲线来研究污染物时间分布的一种方法。目前有关研究有很多，主要是关于日变化分布研究、月变化分布研究以及季变化分布的研究。研究日变化规律的有：李月英^[2]等人通过SO₂、NO₂、PM₁₀的日变化曲线研究衡水市大气污染物日变化规律。结果表明:日变化规律明显,曲线基本为两高两低型。污染指数最高值一般在每天晚上的21：00#8212;23：00和每天早上的7：00#8212;9:00,最低值一般在凌晨2:00#8212;4:00。陈颖^[3]和潘淑杰^[4]分别在研究保定市和天津市大气污染物时间分布特征时都得出了类似的结论，即日变化曲线呈双峰形，白天低、早晚高，此外陈颖等人还发现早晚相比，晚上的PM_2.5、PM₁₀浓度更高。研究月变化和季变化分布的有：师浩凌^[5]的关于乌鲁木齐市大气污染物浓度的研究、潘淑杰的关于天津市大气环境污染特征的研究、郭二果^[6]的关于城市空气悬浮颗粒物时空变化规律的研究和王庆新^[7]的关于哈尔滨市环境空气质量变化研究等，他们的研究结果基本一致，即通过SO₂、NO₂、PM₁₀这3种污染物浓度的月、季变化曲线发现各污染物浓度的月变化存在显著的季节性,即夏季污染最轻,冬季污染最为严重。以师浩凌^[5]的研究为例，师浩凌等在研究2010年乌鲁木齐市大气污染物浓度分布时通过绘制污染物在每月和每季的API走势图发现SO₂、NO₂、PM₁₀这三种污染物的API值季节变化显著,大体上呈现U型分布。其中,NO₂在一季度API指数最高，二季度指数最小,SO₂和 PM₁₀变化规律相似，一季度API指数最高，三季度指数最小, 并且三种污染物浓度冬强夏弱，浓度最低值出现在5-8月，最高值出现在l2-2月。

上述关于时间变化特征分析的研究，得出的结论基本一致。即一天中早晚污染最为严重，四季中冬季污染最为严重。早晚污染严重可能与早晨和夜间风小、湿度大等自然因素以及人为活动的影响有关，因为污染最严重的时段正好是人们上下班的高峰期,汽车尾气和扬尘以及人类活动的增多都会导致大气颗粒物浓度上升，又因为夜晚大气湍流活动减弱，使白天排放的颗粒物污染难以扩散，从而导致颗粒物浓度上升。

2.1.2 时间变化相关分析