中国都市大気質の時空間進化特性と予測分析

Scientific Reports volume 13、記事番号: 8907 (2023) この記事を引用

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中国の都市大気質の時空間変動の特徴と将来の傾向を説明するために、この研究では、2014 年から 2022 年までの大気質モニタリング データを使用して、大気質指数 (AQI) と 6 つの主要汚染指標の間の時空間進化の特徴と関連性を評価します。大気質を予測するために、自己回帰統合移動平均 (SARIMA) およびランダム フォレスト (RF) モデルが作成されます。 (1) この研究結果は、中国の都市における汚染レベルと大気質指数の値が、月ごとに変動する「U」字型のパターンに従って毎年減少していることを示している。 汚染物質レベルは冬に高く、春に低く、夏に低く、秋に増加します（O3 はその逆を示します）。 (2) 中国の都市の大気質の空間分布は、南東部で低く、北西部で高く、沿岸部で低く、内陸部で高い。 AQI と汚染物質濃度の相関係数は次のとおりです: 微小粒子状物質 (PM2.5)、吸入性粒子状物質 (PM10)、一酸化炭素 (CO)、二酸化窒素 (NO2)、二酸化硫黄 (SO2)、オゾン ( O3) 値は、それぞれ 0.89、0.84、0.54、0.54、0.32、0.056 で相関しています。 (3) 短期 AQI 予測の点では、RF モデルは SARIMA モデルよりも優れたパフォーマンスを示します。 長期予測によると、中国各都市の平均AQI値は2022年の水準52.95と比較して、2032年には0.32ポイント低下すると予想されている。 この研究は、都市の大気質の分析と予測にとってある程度の指針となる重要性を持っています。

改革開放から 21 世紀の最初の 10 年間までの 30 年以上にわたり、中国経済は高い率で成長を続けてきました。 しかし、その代償として環境問題はますます深刻化しています。 大気汚染は中国における最も重大な環境問題の 1 つです。 例えば、2010年の全国の二酸化硫黄排出量は2,185万1,000トン、窒素酸化物排出量は1,825万4,000トン、ばい煙排出量は829万1,000トン、産業粉塵排出量は448万7,000トンでした。 これに関連して、中華人民共和国生態環境部は、2012 年に新たに改定された「大気環境基準」を、2013 年に「大気環境評価技術規則（試行中）」を公布しました。 大気環境に影響を与える主な物質品質には、短寿命の汚染物質 (PM2.5 や O3 など) と長寿命の温室効果ガス (CO2 や CH4 など) の両方が含まれます。 どちらもエネルギー消費によって生成されるため、調整された方法で処理する必要があります。 実際、1978 年に中華人民共和国憲法で環境保護が初めて強調されて以来、中国は大気汚染に対処し、大気汚染の予防・管理政策を改善するための一連の措置を実施してきました。 2013 年に「大気汚染の予防と管理のための行動計画」（「大気 10 か条」）が発行され、ガバナンス目標が設定され、ガイダンスが提供されました。 環境ガバナンスを調整するための地域協力メカニズムも強化されている。 政府は「青空闘争勝利のための3か年行動計画」、「2019年国家大気汚染防止・管理作業要点」、「第14次5カ年」国家クリーナー生産実施計画などの政策を相次いで発表した。 、2035年のビジョン目標。 中国共産党（CPC）の第20回全国代表大会では、環境保護に対する国民の需要の高まりに対応するために、人間と自然の調和のとれた共存とグリーン開発の概念が導入された。 これらの目標は、周囲の空気の質を評価する必要性を強調しています。 都市の大気質の変化と大気汚染物質の時空間分布特性を研究する。 将来の環境大気質を予測します。 得られた洞察は、大気汚染を回避するための予防措置を講じるよう国民に指針を与えることができ、関連する政府部門が予防および制御政策を実施するための重要な理論的基礎を提供することができます。 これらの措置は、中国が単に受動的に大気汚染を監視するのではなく、積極的に大気汚染に対応するのに役立つだろう。