全球城市群臭氧前体物的时空特征及其驱动因子分析
随着城市化的高速进行，城市之间的联系逐渐加强，形成了以一个或多个城市为核心，在经济、交通通勤、基础设施具有密切联系的空间聚合体，即城市群。近年来城市群数量激增，因此，需要分析其对于气候、环境和空气质量的影响。作为一种二次大气污染物，臭氧主要通过其前体物合成，且受到前体物浓度和臭氧敏感性的影响。现有研究对于臭氧前体物进行了大量的分析，然而在比较城市群与其背景的浓度时存在不一致性。在分析臭氧敏感性时，现有研究将城市群看作整体，这种方式忽略了城市群内部敏感性的异质分布。此外，现有研究在分析前体物重污染事件时，主要关注了其持续的时长和发生频率，而忽略了其范围的变化。 针对现有的研究现状，本研究基于2005-2016年的遥感数据，提出了两个指数分别用于评估城市群内前体物的污染强度和臭氧敏感性范围。此外，本文以中国的三大城市群为研究对象进行案例分析，探究了前体物热点的分布与城市化进程和气象条件之间的关系。基于全球71个城市群的分析，本文的主要结论如下： 1)在71个城市群中，61个城市群的前体物浓度高于其周围背景，表明城市群为前体物的污染源，即“污染源城市群”；“污染源城市群”与“非污染源城市群”在纬度和生态区域面积具有显著差异(p<0.05)，表明在低纬度和森林覆盖度高的区域，城市群的污染信号易被掩盖；2)随着城市化水平的升高、人为排放的增加，城市群的污染强度和污染范围均增加(p<0.05)，；3)发达地区城市群的PPI逐年减少，同时臭氧敏感性由VOC-limited主导变为NOx-limited主导，欠发达区域城市群的变化则与之相反；4)前体物热点面积具有显著的季节变化，表现为冬季面积大，夏季面积小；且其面积与温度和行星边界层高度呈正相关(p<0.05)；5)随着城市化进程的推进，城市群中的前体物热点将由高城市化区域向低城市化区域转移。 本文的研究为未来的城市群发展和卫星监测臭氧污染提供了新的见解。
臭氧前体物;城市群;时空特征
武汉大学
硕士
摄影测量与遥感
黄昕
2020
中文
X515
2021-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）