基于长时序"地-星"数据的京津冀大气污染时空分布及演变特征

为了促进区域社会经济与生态环境协调发展,构建美好人居环境,精准防污治污,对大气污染有准确充分了解,开展对京津冀大气污染状况深度摸排和普查.基于2014～2019年6 a地面环境观测数据和2000～2019年卫星数据,分析大气污染在不同尺度时间和空间上的分布特征和演变态势.结果表明:①站点PM2.5日均值浓度显示,京津冀污染呈现天数多、等级重和总体向好的特征.污染主要发生在10月到次年4月,占近半年时间.张家口 PM2.5表现最优,其次秦皇岛;②卫星近20年PM2.5年平均浓度呈现出平原大于山区,城市大于郊区的空间分布特征.时间上呈现出四阶段双峰结构的"M"型演变特征,从2000年开始逐渐增加,2006年出现第一峰,2007年开始逐渐降低,直到2012年.2013年骤升为第二高峰,之后逐年降低,到2017年;③基于卫星每10 a的月平均AOT数据看月度变化特征,总体上,第一时间段(2000～2009年)的AOT月均值大于第二时间段(2010～2019年)同月,最大值在7月,最小值在12月.张家口和承德近20年月平均AOT变化微弱,平原地区季节差异和空间差异显著;④站点观测的O3-8h日均值表明,京津冀03-8h浓度良好等级频发,出现时间广,3～10月,轻度污染等级至少出现7次,未出现中度及以上污染等级;⑤地面观测SO2日均值表明,未出现轻度及以上等级污染,良好等级污染出现在冬季,且多以连续几日污染形式出现;⑥对AQI数据分析发现,2015～2019年,北京AQI优级占比从27％依次增加到38％,天津AQI良好等级占比依次从44％增加到64％.邯郸AQI优级占比最高出现在2016年,仅占9％;⑦基于卫星近20年的月平均SO2数据表明,高值区出现在邯郸、邢台和石家庄,低值区在张家口和承德.20 a平均NO2数据表明高值中心在北京、天津、唐山、邯郸、邢台和石家庄.