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        黑龍江省豐林縣空氣負(fù)氧離子變化特征

        2022-05-10 09:04:52凌曉沛亓化龍王程馬晶韓靖然
        關(guān)鍵詞:負(fù)氧離子負(fù)離子濕度

        凌曉沛 亓化龍 王程 馬晶 韓靖然

        (豐林縣氣象局,黑龍江 豐林 153036)

        1 引言

        負(fù)離子是相對于正離子而言的一種宇宙能量。大自然中空氣正、負(fù)離子是在強(qiáng)烈紫外線、宇宙射線、放射性物質(zhì)、雷電、風(fēng)暴、瀑布、海浪等沖擊下形成,持續(xù)產(chǎn)生,又持續(xù)消失,處于某一動態(tài)平衡狀態(tài)。與此同時,又因地面對地球大氣電離層產(chǎn)生的靜電場,地面為負(fù)極,導(dǎo)致空氣負(fù)離子受地面排斥,而空氣正離子則被地面吸引,因此,在通常情況下,地表面正離子數(shù)量高于負(fù)離子,正、負(fù)離子濃度比常高于1。通常,海洋、瀑布、森林、礦產(chǎn)較為豐富的區(qū)域,負(fù)離子數(shù)量較高。本文對豐林縣空氣負(fù)氧離子分布特征及影響因素進(jìn)行研究,以助力當(dāng)?shù)亓致萌诤习l(fā)展。

        2 資料選取

        豐林縣位于黑龍江省伊春市,地處東北部、小興安嶺南坡腹地,被稱為“紅松故鄉(xiāng)”,是黑龍江省森林生態(tài)旅游示范區(qū)域。

        豐林縣屬中溫帶季風(fēng)氣候,四季分明,春秋兩季時間短促,冷暖多變;夏季濕熱多雨;冬季嚴(yán)寒漫長,降雪天較多。年平均氣溫0.6 ℃,年極端最低氣溫-44.9 ℃,年極端最高氣溫37.5 ℃,年降水量610.5 mm[1-2]。

        2020 年8 月,豐林縣氣象局在本站觀測場安裝了空氣負(fù)氧離子檢測儀,開展了在線實(shí)時檢測工作。選用2020 年9 月至2021 年8 月數(shù)據(jù),建立了歷史資料數(shù)據(jù)庫。按照氣候資料統(tǒng)計規(guī)定,本課題將時間劃分為:3 月、4 月、5 月為春季,6 月、7 月、8 月為夏季,9 月、10 月、11 月為秋季,12 月至翌年2 月為冬季。相關(guān)性分析結(jié)果采用R-square 對數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析求得。

        3 方法與檢驗(yàn)

        3.1 時間變化特征

        3.1.1 日變化特征

        采用LY300 大氣負(fù)氧離子自動觀測站收集到的24 h 數(shù)據(jù),連續(xù)采集15 d,以h 為單位數(shù)據(jù)取得平均值,研究豐林縣空氣負(fù)氧離子日變化特征。由圖1 可知,豐林縣空氣負(fù)氧離子濃度每日變化特征較為突出,05:00—12:00,15:00—18:00 空氣中負(fù)氧離子濃度持續(xù)升高,12:00 為當(dāng)日最大值,負(fù)氧離子濃度為3 489 個/cm3;每日00:00 至翌日05:00 空氣負(fù)氧離子濃度相對較低,03:00 為當(dāng)日最小值,負(fù)氧離子濃度為1 269 個/cm3。

        圖1 豐林縣空氣負(fù)氧離子濃度日均變化曲線

        3.1.2 月變化特征

        采用LY300 大氣負(fù)氧離子自動觀測站收集到的每月數(shù)據(jù),以月份為單位取得平均值,研究豐林縣空氣負(fù)氧離子月變化特征。由圖2 可知,豐林縣空氣負(fù)氧離子濃度月均變化曲線特征較為明顯,1—7 月空氣負(fù)氧離子持續(xù)升高,全年負(fù)氧離子濃度均值最高在10 月,負(fù)氧離子濃度為2 963 個/cm3,最低值則為1 月,負(fù)氧離子濃度均值為1 218 個/cm3。

        圖2 豐林縣空氣負(fù)氧離子濃度月均變化曲線

        3.1.3 季節(jié)變化特征

        采用LY300 大氣負(fù)氧離子自動觀測站采集到的每月數(shù)據(jù),以季度為單位取得平均值,研究豐林縣空氣負(fù)氧離子季節(jié)變化特征。由圖3 可知,豐林縣空氣負(fù)氧離子濃度隨著季節(jié)變化特征較為突出,冬季—春季—夏季—秋季負(fù)氧離子濃度逐漸升高,秋季達(dá)到最高,為2 108 個/cm3,夏季為1 899 個/cm3,春季為1 509 個/cm3,冬季最低,為1 299 個/cm3。

        圖3 豐林縣空氣負(fù)氧離子濃度季節(jié)變化

        3.2 氣象因子與空氣負(fù)氧離子濃度關(guān)聯(lián)性

        3.2.1 空氣濕度

        利用Origin 軟件進(jìn)行數(shù)值分析后可知,空氣濕度與空氣負(fù)氧離子表現(xiàn)為正相關(guān)性,即空氣負(fù)氧離子濃度伴隨空氣濕度的升高而升高。由圖4 可知,通過R-square 分析,模型擬合良好。

        圖4 豐林縣空氣負(fù)氧離子濃度與空氣濕度的關(guān)系曲線

        3.2.2 溫度

        利用Origin 軟件進(jìn)行數(shù)值分析可知,溫度與空氣負(fù)氧離子表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)性,即空氣負(fù)氧離子濃度由于溫度的升高而降低。由圖5 可知,通過R-square分析,模型擬合良好。

        圖5 豐林縣空氣負(fù)氧離子濃度與溫度的關(guān)系曲線

        4 結(jié)語

        豐林縣空氣清新,負(fù)氧離子豐富,達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)。每日05:00—12:00,15:00—18:00 空氣負(fù)氧離子濃度相對較高,每日00:00 至翌日05:00 空氣負(fù)氧離子濃度則相對較低;月變化為1—7 月空氣負(fù)氧離子濃度持續(xù)升高,負(fù)氧離子濃度月均值最高在10月,最低值則在1 月;空氣負(fù)氧離子濃度隨著季節(jié)變化特征明顯,冬季—春季—夏季—秋季負(fù)氧離子濃度逐漸升高,秋季負(fù)氧離子濃度達(dá)到最高,冬季最低??諝庳?fù)氧離子濃度與空氣濕度表現(xiàn)為正相關(guān)性,與溫度表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)性。

        豐林縣人文歷史悠久,空氣指數(shù)優(yōu)異,生態(tài)環(huán)境優(yōu)良,自然景觀優(yōu)美,旅游資源優(yōu)勝,適宜旅游、休閑、度假、養(yǎng)生。系統(tǒng)了解宣傳當(dāng)?shù)乜諝鉅顩r,有助于更好打造品牌效應(yīng)與品牌優(yōu)勢,助力全市經(jīng)濟(jì)環(huán)境更好發(fā)展。

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