简析几座城市的空气质量指数趋势图

鲍海飞 2015-3-4

从智能手机上下载了几座典型城市近几日的空气质量指数图，觉得很有趣，做一下简单推测和分析。

第一张是北京昨天3月3日的空气质量指数随时间的分布趋势，在24小时的监控数据中，各区域点的空气指数分布都很均匀、水平，且平稳，涨落幅度不大，空气质量很好，PM2.5很低。这表明北京和周边地区的气压、气流都后稳定。城市本地内生的雾霾和城市周围外生扩散过来的都很低。

第二张是黑龙江哈尔滨市几个监控点空气质量指数随时间的变化关系。从中可以看出，在同一时间段落内，各区域监控点所获取的曲线涨落幅度很大，没有规律，数据离散度很大。这极有可能与当地气候迅速变化有关，主要是风速和气压，而其中一个主要原因可能是风速一直处于较大的变化之中。同时，由于空气质量指数变化较大，这表明城市内生雾霾的产生依然很大，同时外生的雾霾也不容忽视。这与东北的动态的地域有关系。

第三张图（左图）是同一时间，杭州的空气质量监控指数表。杭州的空气质量指数变化非常有特点。各地区空气质量指数整体变化趋势是一致的。这表明当地的气压、风速、甚至温度等条件基本稳定。有趣的是，选择了杭州千岛湖的一个监控点。可以发现，千岛湖的空气质量指数明显低于城市内的，这也表明风景区的水和植被对雾霾具有很大的吸附能力。但千岛湖的曲线走势明显与杭州市区各监控点的空气质量曲线变化一致，这表明千岛湖地区的雾霾是由杭州市区的雾霾扩散所导致的。右图给出的是今天早晨在随后时间的变化趋势图，可以明显看出一个有趣的结果。千岛湖监测点，经过一个夜晚，即低温过程和低速扩散过程，与市区内的监控数据比较，千岛湖在延迟5-6个小时后，也达到了峰值，发生了明显的所谓扩散延迟的‘相位效应’！二者的峰型基本一致，而且比市区的略微低一些，显然是扩散导致的。

第四张和其后的几张图是上海的空气质量数据趋势图。

其中，左图是3月1日的数据趋势图。空气质量指数为什么一直是上升的？原因很简单。雾霾一直在加重，为什么？因为在其前一天和前几天，天一直在下雨。而当前采集到的数据是雨后天气逐渐晴朗的数据。这表明市内内生的雾霾呈现线性增长的趋势，这主要是由车辆导致的排放有关。随后，空气指数就一直稳定下来了，涨落不大。估计，这是各种排放混合物的气溶胶达到了饱和，如右图所示意。但为什么在3月3日晚上八点之后，有一个巨大降落？在3个小时左右空气达到了较好的程度？原来，在当天下班时间的5点左右，上海地区刮起风了较大的风，并降了较大的温度！风将雾霾吹走了！因此，今天上午的空气还算很晴朗，看见了蓝天和白云。

一张空气质量数据表，隐含着大量的信息，就看你如何挖掘、掌控和利用了。如果这些数据处理好，再加上一些所谓的空气动力学、边界条件，以及具体的成份监控，那么是不是就可以建立一个很好的模型，就更不用说什么文章之类的了。

如果能够获取相关数据的话，就会一清二楚。

谁掌握了大数据，谁就掌握了真理。