基于复杂网络的中国臭氧拓扑特征

伴随着颗粒物浓度的快速下降,大气臭氧(O3)污染呈快速上升和蔓延态势,已成为制约我国空气质量持续改善的瓶颈问题之一.因此,理清O3浓度变化特征对于改善空气质量有重要意义.应用复杂网络方法,基于城市间O3浓度的相关关系和其时滞,构建中国O3浓度网络,并分析O3浓度的关联结果和传输特征.结果表明,统计指标度、加权度和连边长度的概率密度函数遵循幂律分布,这说明O3浓度的变化不是随机的,存在一定的规律性.加权度的空间分布分析表明,加权度的高值集中在京津冀和周边地区,与O3浓度高值区分布一致.其中,北京、天津和河北东部(渤海湾沿线)城市向其他城市传输的能力较强.并且,冬季传输能力强于其它季节,主要是受到冬季风的影响.研究结果不仅有助于理解O3浓度变化特征,也是复杂网络方法应用到大气环境中的有益尝试.