張華 汪大林 黃曉英

摘要：2017年8月至2018年7月，對績溪縣大障、龍川、祥云3個站點的負氧離子濃度及相關(guān)氣象因子進行了分析，并建立了預(yù)報模型。結(jié)果表明：績溪縣負氧離子濃度整體水平很高，早上和夜間的高于中午，夏季濃度最高，冬季最低;負氧離子濃度與地理位置及周邊環(huán)境密切相關(guān)，在植被茂盛，靠近水源以及人類活動較少的地方，負氧離子濃度明顯偏高。根據(jù)天氣狀況的不同，影響負氧離子濃度的氣象因子也有所不同：無雨日主要為相對濕度和PM2.5濃度，雨日主要為降雨量和氣壓，雪日主要為PM2.5濃度。

關(guān)鍵詞：負氧離子;氣象要素;PM2.5;生態(tài)旅游

Abstract：From Aμgust 2017 to July 2018，the concentration of negative oxygen ions and related meteorological factors at Dazhang，Longchuan and Xiangyun stations in Jixi County were analyzed，and a prediction model was established.The results showed that the overall level of negative oxygen ion concentration in Jixi County was very high，and the level of negative oxygen ion concentration in morning and night was higher than that in noon;The concentration of negative oxygen ions is the highest in summer and the lowest in winter;The concentration of negative oxygen ions in Jixi County is closely related to its geographical location and surrounding environment.The concentration of negative oxygen ions is obviously higher in areas with abundant vegetation，near water sources and less human activities.According to the different weather conditions，the meteorological factors affecting the concentration of negative oxygen ions are also different：relative humidity and PM2.5 concentration are the main factors on rainless days，rainfall and pressure are the main factors on rainy days，and PM2.5 concentration is the main factor on snowy days.

Key words：[O-2];Meteorological Element;PM2.5;Ecotourism

氣候是影響人們戶外活動的重要因素，影響著人們旅游活動的進行以及進行旅游活動的地點選擇，進而影響著當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展[1]。生態(tài)旅游是有特色的生態(tài)環(huán)境為主要景觀的旅游，負氧離子濃度作為生態(tài)環(huán)境狀況的重要指標(biāo)，在生態(tài)旅游過程中起著十分重要的作用[2]。有著“空氣維生素”、“長壽素”之稱的負氧離子，對人體健康十分有利[3]，具有殺毒、降塵、提高免疫力的功能[4]。

績溪縣作為國家重點生態(tài)功能區(qū)，擁有獨特的生態(tài)環(huán)境和歷史文化資源優(yōu)勢，因此，開展其生態(tài)旅游氣候資源的分析研究顯得十分必要。為拓展環(huán)境氣象業(yè)務(wù)和服務(wù)，全面落實生態(tài)立縣戰(zhàn)略，推動生態(tài)旅游發(fā)展，具有十分重要的意義。

績溪縣地處皖南山區(qū)，縣城在小城鎮(zhèn)中具有一定的代表性。一直以來，績溪縣內(nèi)的氣候資源對其境內(nèi)的自然生態(tài)和景觀類型都有著非常大的影響[5]。對績溪縣空氣負氧離子進行分析，研究其基本規(guī)律以及與降水量、風(fēng)向風(fēng)速、氣溫、空氣濕度等氣象要素的關(guān)系，不僅對于研究當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)資源、掌握和科學(xué)地利用空氣負氧離子的變化規(guī)律有著重要的科學(xué)意義和現(xiàn)實價值[6-7]。為此，本研究利用績溪縣國家氣象站的各類觀測數(shù)據(jù)，對績溪縣的旅游氣候資源進行了分析研究。

1 資料與方法

績溪縣負氧離子觀測點置于伏嶺鎮(zhèn)大障山風(fēng)景區(qū)、瀛洲鎮(zhèn)龍川景區(qū)、和縣城祥云廣場，地理位置詳見表1。觀測儀器為北京華紜HY-3000型大氣負氧離子監(jiān)測儀，采用電容式吸入法，測量小粒徑負離子濃度，測量范圍為0～5000000個/cm3，遷移率為0.4～1.0，測量分辨率為10個/cm3，準(zhǔn)確度為±10%，每日定時整點自動觀測。本文選取2017年8月1日至2018年7月31日的觀測數(shù)據(jù)以及同期的降水量、風(fēng)向風(fēng)速、氣溫、相對濕度、PM2.5等氣象要素的逐日資料進行分析比較。氣象學(xué)上把3—5月劃分為春季、6—8月劃分為夏季、9—11月劃分為秋季、12月至次年2月劃分為冬季。

2 結(jié)果與分析

2.1 負氧離子濃度的年變化特征 由表2可知，績溪縣負氧離子濃度整體水平較高，3個測站中，大障站點年平均負氧離子濃度最高，為3430個/cm3，最低的祥云站點年平均也達到了2755個/cm3。按照中國氣象局2017年發(fā)布的QX/T 380—2017空氣負氧離子濃度等級標(biāo)準(zhǔn)（表3），遠遠超過Ⅰ級水平，濃度高、空氣清新，處于極度適宜狀態(tài)，非常適合發(fā)展生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)。

2.2 負氧離子濃度的日變化特征 由圖1可知，大障站點絕大多數(shù)月份早上8時負氧離子濃度相對較高，中午14時的濃度相對較小，晚上20時的濃度最差，最大平均濃度出現(xiàn)在9月份的14時，為4233個/cm3，最小平均濃度出現(xiàn)在5月份的夜間20時，為3012個/cm3。大障負氧離子月平均濃度的整體趨勢為6月份開始迅速增大，9月份達到最高點后迅速下降，到11月份進入相對平緩的階段，4—5月份有較小的波動。無論是早中晚，大障站點負氧離子月平均濃度都超過了3000個/cm3，達到了一個相當(dāng)高的水平。

由圖2可知，龍川站點負氧離子日變化較大，9—11月份是夜間濃度比早上、中午高，12月至次年3月出現(xiàn)早上濃度比中午和夜間高的情況，4—8月份夜間比早上和中午高，由此可見，龍川站點的負氧離子日變化的特征是根據(jù)月份的不同，早晨和夜間的濃度交替領(lǐng)先，但是中午的濃度始終落后于早晨和夜間。龍川站點的負氧離子月平均濃度在2500～3500個/cm3，濃度水平相對較高，但是低于大障的水平。

由圖3可知，祥云站點的負氧離子濃度日變化較小，8—9月份，早上濃度比中午和夜間大，10—12月份，早中晚濃度基本一致，1—5月份，夜間濃度比中午和晚上大，5—7月份，夜間濃度比早上和中午大。龍川站點的負氧離子月平均濃度在2500～3000個/cm3，是3個站點間水平最差的，但是依然達到了不錯的水平。

2.3 負氧離子濃度的季節(jié)變化趨勢 由圖4可知，3個站點曲線分布都是夏秋2季負氧離子濃度高，大障站點夏季最高，達到3802個/cm3，龍川站點夏季最高，達到3508個/cm3，祥云站點夏季最高，達到2794個/cm3。春冬2季負氧離子濃度低，大障冬季最低為3096個/cm3，龍川冬季最低2698個/cm3，祥云冬季最低為2598個/cm3。從季節(jié)分布圖上看，大障負氧離子濃度水平最高，龍川次之，祥云最差?？傮w上看，績溪縣負氧離子濃度是夏季最高，秋季次之、春季又次之，冬季最低。負氧離子濃度出現(xiàn)上述變化有可能的情況是夏、秋季降雨量較大，相對濕度大。

2.4 3個站點PM2.5濃度日變化 由圖6可知，3個站點的PM2.5濃度的趨勢都非常相似，7—8月份濃度最低，9月份開始增大，到12月份達到頂峰后逐漸下降趨于平緩。按照季節(jié)來劃分，冬季最高，夏季最低，與負氧離子濃度的曲線正好相反。年平均在21～27μg/m3，根據(jù)世界衛(wèi)生組織2005年發(fā)布的《空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，績溪縣3個站點都達到了準(zhǔn)則值水平，根據(jù)表5空氣質(zhì)量檢測網(wǎng)的新標(biāo)準(zhǔn)，3個站點的空氣質(zhì)量等級都為優(yōu)。

3 預(yù)報模式的建立和檢驗

經(jīng)過上述分析，可以判斷出，大障站點和龍川站點的負氧離子濃度水平明顯高于位于縣城內(nèi)的祥云站點的，且大障和龍川站點的PM2.5濃度水平低于祥云站點的影響負氧離子濃度的，故選擇條件相對較差的祥云站點進行分析。

3.1 影響負氧離子濃度的氣象因子 選擇最高氣溫、最低氣溫、平均氣溫、08時溫度、14時溫度、20時溫度、平均相對濕度、08時相對濕度、14時相對濕度、20時相對濕度、08時氣壓、14時氣壓、20時氣壓、08時風(fēng)向、08時風(fēng)速、14時風(fēng)向、14時風(fēng)速、20時風(fēng)向、20時風(fēng)速、PM2.5日平均濃度、PM10日平均濃度和、日降水量與空氣中負氧離子濃度關(guān)系密切的22個氣象因子進行篩選。由于負氧離子濃度和降水的關(guān)系比較密切，故分成無雨日、雨日和雪日分別討論。樣本數(shù)據(jù)為25組。

3.1.1 無雨日 根據(jù)氣象因子篩選分析結(jié)果，在無雨日情況下，負氧離子日平均濃度和日平均相對濕度呈正相關(guān)，系數(shù)為0.236;與日平均氣溫呈負相關(guān)，系數(shù)為-0.174;與PM2.5日平均濃度呈負相關(guān)，系數(shù)為-0.349。

3.1.2 雨日 根據(jù)氣象因子篩選分析結(jié)果，在雨日情況下，負氧離子的日平均濃度和日降水量呈正相關(guān)，系數(shù)為0.152;與08時氣壓呈正相關(guān)，系數(shù)為0.355;與PM2.5日平均濃度呈負相關(guān)，系數(shù)為-0.068。

3.1.3 雪日 根據(jù)氣象因子篩選分析結(jié)果，在雪日情況下，負氧離子的日平均濃度和日降雪量呈正相關(guān)，系數(shù)為0.005;與PM2.5日平均濃度呈負相關(guān)，系數(shù)為-0.922。

3.2 預(yù)報模型的建立

無雨日：N1=0.236RH-0.174T-0.349PM2.5+2701.546

雨日：N2=0.152R+0.185Pa-0.068PM2.5+2630.21

雪日：N3=0.005Rx-0.922PM2.5+2681.44

其中，RH為日平均相對濕度，T為日平均氣溫，PM2.5為日平均PM2.5濃度，R為降雨量，Pa為08時氣壓，Rx為日降雪量。通過以上預(yù)報方程的建立，定量估算出績溪縣某地的負氧離子濃度，為游客出行提供較為科學(xué)的負氧離子濃度預(yù)報。

3.3 預(yù)報模型的檢驗 從2018年12到2019年2月間，分別選取無雨日10組數(shù)據(jù)、雨日10組數(shù)據(jù)和雪日4組數(shù)據(jù)作為檢驗樣本，將各氣象因子數(shù)據(jù)代入預(yù)報公式中，計算出預(yù)報值。由圖7～9可以看出，預(yù)報值和實測值比較接近，具有良好的預(yù)報能力。

4 結(jié)論和討論

（1）績溪縣負氧離子濃度整體水平很高，日變化特征是早上和夜間的負氧離子濃度水平高于中午。在季節(jié)變化特征上，表現(xiàn)為夏季負氧離子濃度最高，秋季次之、春季又次之，冬季最低。

（2）績溪縣負氧離子濃度與地理位置及周邊環(huán)境密切相關(guān)，在植被茂盛，靠近水源以及人類活動較少的地方，負氧離子濃度明顯偏高。

（3）根據(jù)天氣狀況的不同，影響負氧離子濃度的氣象因子也有所不同：無雨日主要為相對濕度和PM2.5濃度，相對濕度越大，負氧離子濃度越高，PM2.5濃度越高，負氧離子濃度越低;雨日主要為降雨量和氣壓，降雨量越大，負氧離子濃度越高，氣壓越高，負氧離子濃度越高;雪日主要為PM2.5濃度，PM2.5濃度越高，負氧離子濃度越低。

（4）績溪縣在開展生態(tài)旅游的過程中，建議民眾遵循以下最佳生態(tài)旅游路線：優(yōu)先考慮到大障附近旅游景點進行游玩，并且以清晨當(dāng)?shù)刎撗蹼x子最高的時候去領(lǐng)略大障地區(qū)附近景點的風(fēng)光特色;優(yōu)先在夏秋2季到績溪縣進行游玩，因為在這2個季節(jié)中，績溪縣的負氧離子濃度是最佳的。由于夏天氣溫較高，人們可以選擇績溪縣各類水上活動進行游玩，但是要做好防蚊蟲、防曬措施，以及關(guān)注和避開雷雨天氣出行游玩。

（5）績溪縣風(fēng)光秀麗、空氣清新，是人們享受天然氧吧、休閑度假的好地方，得天獨厚的生態(tài)環(huán)境對人們的身體健康非常有利，也有利于開展各類旅游休閑度假活動。因此，績溪縣在發(fā)展生態(tài)旅游業(yè)方面具有非常大的潛力。

參考文獻

[1]張彩英，董懷英，曹彩風(fēng).石人山旅游氣候資源分析[C]//天氣、氣候與可持續(xù)發(fā)展——河南省氣象學(xué)會2010年年會論文集.2010，12：46.

[2]環(huán)境保護部：我國將采取多措施規(guī)范發(fā)展生態(tài)旅游[EB/OL].[2010-12-10].http：//www.gov.cn/jrzg/2010-12/10/content_1763318.htm.

[3]叢菁，孫立娟.大連市負氧離子濃度分布及預(yù)報模型的建立[J].氣象與環(huán)境學(xué)報，2010，26（4）：44-47.

[4]王淑娟，王芳，郭俊剛，等.森林空氣負離子及其主要影響因子的研究進展[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2008（1）：243-247.

[5]方正，童珊.績溪縣文旅產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2018，26（31）：106-108.

[6]周啟星.氣候變化對環(huán)境與健康影響研究進展[J].氣象與環(huán)境學(xué)報，2006，22（1）：38-44.

[7]周廣勝，周莉，關(guān)恩凱，等.遼河三角洲濕地與全球變化[J].氣象與環(huán)境學(xué)報，2006，22（4）：7-12.

（責(zé)編：張宏民）