環(huán)境空氣中臭氧濃度變化影響因素的相關(guān)性分析

　　摘要：本文使用相關(guān)性分析法就影響環(huán)境空氣中臭氧濃度的各種相關(guān)因素進(jìn)行深入分析與研究，并對(duì)環(huán)境空氣中的臭氧污染問(wèn)題提出有效的防治措施。
　　關(guān)鍵詞：臭氧污染；臭氧濃度變化；影響因素；相關(guān)性分析
　　中圖分類號(hào)：X51文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-672X（2018）03-0179-02
　　DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.106
　　Abstract： In this article， we will conduct an in-depth analysis and research on various relevant factors that affect the ozone concentration in ambient air using correlation analysis to effectively prevent and control ozone pollution in the ambient air.
　　Key words： Ozone pollution； Ozone concentration change； Influencing factors； Correlation analysis
　　臭氧層一般在地球的平流層，距離地面10～50km，里面充斥一定濃度的臭氧。臭氧屬于大氣中的一種微量氣體，含有三個(gè)氧原子。臭氧層包裹在地球表面，保護(hù)著我們的健康，阻擋了來(lái)自太陽(yáng)紫外線對(duì)人類的傷害。然而近年來(lái)，原本穩(wěn)定的臭氧層臭氧濃度發(fā)生了變化。雖然臭氧是上天賜給人類的一把保護(hù)傘，但是在一定情況下也危害著人類的健康。高濃度的臭氧對(duì)我們的眼睛和呼吸道有著嚴(yán)重的刺激，并對(duì)我們的肺功能產(chǎn)生了一定的影響；另一方面，對(duì)地球表面植物的健康成長(zhǎng)也有著嚴(yán)重的影響。
　　近年來(lái)，一些專家發(fā)現(xiàn)地球表面的臭氧濃度發(fā)生了變化，部分地區(qū)上空的臭氧濃度出現(xiàn)了快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，還有部分地區(qū)的臭氧濃度降低，越來(lái)越稀薄，甚至部分地區(qū)的上空出現(xiàn)了臭氧空洞。
　　1 臭氧的產(chǎn)生及其性質(zhì)
　　臭氧可以說(shuō)是氧氣的一種異構(gòu)體，在大氣中的含量極少，僅占大氣成分的一億分之一，臭氧的濃度取決于地區(qū)的海拔高度。臭氧層可以說(shuō)是地球的保護(hù)層，它主要分布在地球外部距離地面10～50 km的空間，臭氧濃度的最大值則處于20～25 km高度的地方。對(duì)于地球上的生物來(lái)說(shuō)，臭氧層起到吸收太陽(yáng)紫外線中對(duì)生物有害部分UV-B（UV-B是紫外線的一種波長(zhǎng)）的作用。但是，從另外一方面來(lái)說(shuō)，紫外線是平流層的熱能的來(lái)源，并且臭氧分子又是平流層大氣十分重要的組成部分，因此可以說(shuō)臭氧層在平流層中的分布影響著平流層的溫度結(jié)構(gòu)以及大氣運(yùn)動(dòng)，并且起著決定性的作用。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，臭氧層影響著地球的氣候環(huán)境。而近些年來(lái)，因?yàn)槌粞跷廴竞统粞鯇拥钠茐�，許多地方出現(xiàn)了各種的極端天氣。就南極來(lái)說(shuō)，南極上空的臭氧層是在20億年的漫長(zhǎng)歲月中形成的，可是僅在一個(gè)世紀(jì)里就被破壞了60%�，F(xiàn)如今南極大陸的冰架融化了，海平面也在不斷的上升，這些問(wèn)題時(shí)刻威脅著人類的生存。
　　臭氧來(lái)自于大自然，太陽(yáng)光線中的紫外線可以分為長(zhǎng)波和短波兩種，大氣中的氧氣分子受到來(lái)自太陽(yáng)光線中的短波紫外線照射后，原本的氧分子就會(huì)產(chǎn)生變化，從而分解成原子狀態(tài)。從化學(xué)上來(lái)講，氧原子具有極強(qiáng)的不穩(wěn)定性，所以特別容易與大氣中的其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。比如說(shuō)與氫（H2）反應(yīng)生成水（H2O），與碳（C）反應(yīng)生成二氧化碳（CO2）。所以，在經(jīng)過(guò)紫外線短波的照射后，它會(huì)與氧分子（O2）發(fā)生反應(yīng)，從而就形成了臭氧（O3）。在臭氧形成后，又因?yàn)槌粞醯谋戎卮笥谘鯕�，所以�?huì)慢慢向臭氧層的底層降落，在降落過(guò)程中隨著大氣層中溫度的變化，臭氧不穩(wěn)定性愈強(qiáng)，又再受到長(zhǎng)波紫外線的照射，所以又再一次的還原為氧。臭氧層就這樣保持著這種氧氣與臭氧相互轉(zhuǎn)換，維持著這種動(dòng)態(tài)平衡。
　　2 影響環(huán)境空氣中臭氧濃度變化因素的相關(guān)分析
　　2.1 研究數(shù)據(jù)來(lái)源
　　本文選取某城市的環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中2017年7月份的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，包括空氣中二氧化硫、臭氧、一氧化氮和可吸入顆粒物等以及濕度、溫度以及壓強(qiáng)等每小時(shí)均值，排除地理因素的影響，對(duì)影響該地環(huán)境空氣中的臭氧濃度變化的相關(guān)因素進(jìn)行了分析研究。
　　2.2 研究分析方法
　　在此次分析方法中，我們選取相關(guān)性分析法。相關(guān)性分析是指通過(guò)對(duì)兩個(gè)或者兩個(gè)以上的多個(gè)變量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而得出兩個(gè)變量因素的相關(guān)密切程度。正常情況下，所得出的相關(guān)性系數(shù)數(shù)值越大就說(shuō)明兩個(gè)因素的相關(guān)密切程度越高。通常情況下計(jì)算得出的相關(guān)性系數(shù)我們會(huì)用r表示，且假若0<∣r∣<1，就說(shuō)明兩個(gè)變量數(shù)值之間存在著一定量上的線性相關(guān)關(guān)系。并且∣r∣越接近于1，就說(shuō)明兩個(gè)的變量的關(guān)系越密切。
　　2.3 相關(guān)性分析
　　依據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出，離地表較近的臭氧濃度出現(xiàn)了有規(guī)律的周期性波動(dòng)，而在每日的變化過(guò)程中，臭氧的濃度會(huì)隨著日溫度的變化而變化。溫度升高時(shí)，大氣中的臭氧濃度也會(huì)隨之增大；溫度降低時(shí)，大氣中接近地表的臭氧濃度也會(huì)降低；大氣中臭氧濃度的最大值一般會(huì)出現(xiàn)在下午1：00之后以及下午6：00之前。由于伴隨著日溫度的逐漸升高，來(lái)自于大陽(yáng)光中的紫外線短波的輻射越來(lái)越強(qiáng)，從而使大氣中的氧分子加速分解促使臭氧的產(chǎn)生。一般情況下臭氧濃度達(dá)到極大值的時(shí)間點(diǎn)略微滯后于一天之中紫外線輻射最強(qiáng)的時(shí)間，這是因?yàn)橛捎谔��?yáng)光中的紫外線短波對(duì)大氣中的氧原子產(chǎn)生反應(yīng)需要一定的時(shí)間。
　　此外，依據(jù)統(tǒng)計(jì)分析顯示，該地大氣中的臭氧濃度與該地的實(shí)時(shí)溫度存在正相關(guān)的線性關(guān)系。當(dāng)一天中溫度最高的時(shí)候，大氣中所蘊(yùn)含的臭氧濃度也會(huì)隨之升高；反之，溫度越低，臭氧濃度也會(huì)隨之下降。此外，該地大氣環(huán)境中的臭氧濃度與濕度以及當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)均呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系，其他物質(zhì)均與臭氧濃度沒(méi)有較為明顯的相關(guān)性，基本無(wú)相關(guān)。

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