世界地理研究 ›› 2024, Vol. 33 ›› Issue (7): 18-32.DOI: 10.3969/j.issn.1004-9479.2024.07.20222375
收稿日期:
2022-11-04
修回日期:
2023-06-19
出版日期:
2024-07-15
发布日期:
2024-07-16
通讯作者:
石忆邵
作者简介:
陶天慧(1993—),女,讲师,博士,研究方向为GIS分析方法与建模、大气污染时空数据挖掘与制图等,E-mail:taoth@zjweu.edu.cn。
基金资助:
Tianhui TAO1(), Yishao SHI2(), Jiaqi LI2, Zhihong PENG3
Received:
2022-11-04
Revised:
2023-06-19
Online:
2024-07-15
Published:
2024-07-16
Contact:
Yishao SHI
摘要:
在全球化背景下,PM2.5污染已成为一种全球现象,梳理不同国家PM2.5浓度的时空差异化分布,已越来越成为学术界的重要课题。以全球27个典型国家为研究对象,采用集合经验模态分解、GIS地图表达、比较研究法,对1998—2019年PM2.5污染的时空变化特征进行分析。研究结果显示:①研究期内全球27个典型国家的PM2.5波动趋势划分为持续上升、持续下降、先升后降、先降后升4种类型,70%的国家在研究时段内表现出PM2.5污染转好趋势;②除非洲区域典型国家外,其余同一区域的国家月度变化具有相似性;③与北美、欧洲、大洋洲区域的典型国家相比,亚洲、中东及非洲地区典型国家的PM2.5浓度季节变化的幅度要更大;④从20年的年均浓度上来看,巴基斯坦、印度、孟加拉国、伊朗、埃及、沙特阿拉伯、土耳其和尼日利亚的PM2.5浓度更高,且已超过WHO提出的PM2.5过渡目标Ⅰ污染等级(35 μg/m3)。长时间序列下PM2.5污染时空差异特征的比较研究可补充全球国家宏观尺度的PM2.5浓度特征研究,为不同经济发展水平国家的污染治理提供科学参考。
陶天慧, 石忆邵, 李嘉琪, 彭志宏. 基于遥感产品的全球典型国家PM2.5 浓度时空分布特征[J]. 世界地理研究, 2024, 33(7): 18-32.
Tianhui TAO, Yishao SHI, Jiaqi LI, Zhihong PENG. Spatial and temporal distribution characteristics of PM2.5 concentration in global typical countries based on remote sensing products[J]. World Regional Studies, 2024, 33(7): 18-32.
区域 | 国家 | 陆地面积 | 区域 | 国家 | 陆地面积 | 区域 | 国家 | 陆地面积 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
欧洲 | 俄罗斯 | 1 709.82 | 东亚 | 中国 | 960 | 东南亚 | 越南 | 32.95 |
英国 | 24.41 | 韩国 | 10.33 | 菲律宾 | 29.97 | |||
法国 | 55 | 日本 | 37.8 | 泰国 | 51.30 | |||
意大利 | 30.13 | 南亚 | 巴基斯坦 | 79.61 | 马来西亚 | 33 | ||
西班牙 | 50.60 | 印度 | 298 | 印度尼西亚 | 191.35 | |||
中东 | 伊朗 | 16.45 | 孟加拉国 | 14.76 | 北美洲 | 加拿大 | 998 | |
埃及 | 100.15 | 南美洲 | 巴西 | 851.49 | 美国 | 937 | ||
沙特阿拉伯 | 225 | 非洲 | 南非 | 121.91 | 墨西哥 | 196.43 | ||
土耳其 | 78.36 | 尼日利亚 | 92.38 | 大洋洲 | 澳大利亚 | 769.2 |
表1 全球典型国家概况 (万km2)
Tab.1 Overview of typical global countries (Unit:10 thousand km2)
区域 | 国家 | 陆地面积 | 区域 | 国家 | 陆地面积 | 区域 | 国家 | 陆地面积 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
欧洲 | 俄罗斯 | 1 709.82 | 东亚 | 中国 | 960 | 东南亚 | 越南 | 32.95 |
英国 | 24.41 | 韩国 | 10.33 | 菲律宾 | 29.97 | |||
法国 | 55 | 日本 | 37.8 | 泰国 | 51.30 | |||
意大利 | 30.13 | 南亚 | 巴基斯坦 | 79.61 | 马来西亚 | 33 | ||
西班牙 | 50.60 | 印度 | 298 | 印度尼西亚 | 191.35 | |||
中东 | 伊朗 | 16.45 | 孟加拉国 | 14.76 | 北美洲 | 加拿大 | 998 | |
埃及 | 100.15 | 南美洲 | 巴西 | 851.49 | 美国 | 937 | ||
沙特阿拉伯 | 225 | 非洲 | 南非 | 121.91 | 墨西哥 | 196.43 | ||
土耳其 | 78.36 | 尼日利亚 | 92.38 | 大洋洲 | 澳大利亚 | 769.2 |
国家分类 | 人均国民收入/现价美元 |
---|---|
低收入 | ≦1 025 |
中低收入 | 1 026~4 035 |
中高收入 | 4 036~12 475 |
高收入 | >12 476 |
表2 国家人均国民收入划分标准
Tab.2 The division criteria of global national income per capita
国家分类 | 人均国民收入/现价美元 |
---|---|
低收入 | ≦1 025 |
中低收入 | 1 026~4 035 |
中高收入 | 4 036~12 475 |
高收入 | >12 476 |
区域 | 典型国家 | 周期(月) | 趋势类型 | 趋势斜率 | 转折时间 |
---|---|---|---|---|---|
东亚 | 中国 | 3、12、20、66、88、264、264 | 先升后降 | 0.50、-0.47 | 2009.04 |
韩国 | 3、6、13、26、88、132、264 | 先升后降 | 0.37、-0.27 | 2010.07 | |
日本 | 3、9、13、38、88、264、264 | 先升后降 | 0.11、-0.16 | 2007.03 | |
东南亚 | 越南 | 3、9、15、33、88、264、264 | 先升后降 | 0.34、-0.29 | 2009.10 |
菲律宾 | 3、7、13、26、53、132、264 | 先升后降 | 0.27、-0.21 | 2010.05 | |
泰国 | 3、7、13、29、53、132、264 | 先升后降 | 0.44、-0.34 | 2010.05 | |
马来西亚 | 3、6、14、26、53、88、264 | 上升 | 0.21 | — | |
印度尼西亚 | 3、7、13、24、53、132、264 | 上升 | 0.57 | — | |
南亚 | 印度 | 3、13、22、53、132、264、264 | 上升 | 0.77 | — |
巴基斯坦 | 3、6、13、30、66、132、264 | 先升后降 | 0.39、-0.10 | 2015.04 | |
孟加拉国 | 4、13、14、33、66、264、264 | 上升 | 1.23 | — | |
中东 | 伊朗 | 3、11、16、38、66、264、264 | 先升后降 | 0.64、-0.20 | 2014.10 |
埃及 | 3、7、13、29、44、132、264 | 上升 | 0.28 | — | |
沙特阿拉伯 | 3、8、13、29、53、132、264 | 先升后降 | 1.03、-0.33 | 2014.08 | |
土耳其 | 3、9、13、33、66、132、264 | 上升 | 0.18 | — | |
欧洲 | 俄罗斯 | 3、7、13、26、66、132、132 | 先降后升 | -0.08、0.10 | 2007.06 |
英国 | 3、8、13、29、53、132、264 | 下降 | -0.10 | — | |
法国 | 3、9、15、29、132、264、264 | 下降 | -0.28 | — | |
意大利 | 3、9、14、33、66、264、264 | 下降 | -0.26 | — | |
西班牙 | 3、7、12、24、53、264、264 | 下降 | -0.15 | — | |
非洲 | 尼日利亚 | 3、13、20、53、88、264 | 下降 | -0.48 | — |
南非共和国 | 3、6、12、26、53、132、264 | 先升后降 | 0.22、-0.12 | 2012.03 | |
北美洲 | 加拿大 | 4、7、12、33、66、132、132 | 下降 | -0.03 | — |
美国 | 3、6、14、24、53、264、264 | 下降 | -0.13 | — | |
墨西哥 | 3、7、13、26、66、132、264 | 先降后升 | -0.34、0.03 | 2017.09 | |
南美洲 | 巴西 | 4、9、13、29、66、264、264 | 先升后降 | 0.47、-0.08 | 2016.08 |
大洋洲 | 澳大利亚 | 3、7、14、29、66、264、264 | 上升 | 0.06 | — |
表3 典型国家PM2.5 浓度变化模式类型
Tab.3 PM2.5 concentration change patterns in typical countries
区域 | 典型国家 | 周期(月) | 趋势类型 | 趋势斜率 | 转折时间 |
---|---|---|---|---|---|
东亚 | 中国 | 3、12、20、66、88、264、264 | 先升后降 | 0.50、-0.47 | 2009.04 |
韩国 | 3、6、13、26、88、132、264 | 先升后降 | 0.37、-0.27 | 2010.07 | |
日本 | 3、9、13、38、88、264、264 | 先升后降 | 0.11、-0.16 | 2007.03 | |
东南亚 | 越南 | 3、9、15、33、88、264、264 | 先升后降 | 0.34、-0.29 | 2009.10 |
菲律宾 | 3、7、13、26、53、132、264 | 先升后降 | 0.27、-0.21 | 2010.05 | |
泰国 | 3、7、13、29、53、132、264 | 先升后降 | 0.44、-0.34 | 2010.05 | |
马来西亚 | 3、6、14、26、53、88、264 | 上升 | 0.21 | — | |
印度尼西亚 | 3、7、13、24、53、132、264 | 上升 | 0.57 | — | |
南亚 | 印度 | 3、13、22、53、132、264、264 | 上升 | 0.77 | — |
巴基斯坦 | 3、6、13、30、66、132、264 | 先升后降 | 0.39、-0.10 | 2015.04 | |
孟加拉国 | 4、13、14、33、66、264、264 | 上升 | 1.23 | — | |
中东 | 伊朗 | 3、11、16、38、66、264、264 | 先升后降 | 0.64、-0.20 | 2014.10 |
埃及 | 3、7、13、29、44、132、264 | 上升 | 0.28 | — | |
沙特阿拉伯 | 3、8、13、29、53、132、264 | 先升后降 | 1.03、-0.33 | 2014.08 | |
土耳其 | 3、9、13、33、66、132、264 | 上升 | 0.18 | — | |
欧洲 | 俄罗斯 | 3、7、13、26、66、132、132 | 先降后升 | -0.08、0.10 | 2007.06 |
英国 | 3、8、13、29、53、132、264 | 下降 | -0.10 | — | |
法国 | 3、9、15、29、132、264、264 | 下降 | -0.28 | — | |
意大利 | 3、9、14、33、66、264、264 | 下降 | -0.26 | — | |
西班牙 | 3、7、12、24、53、264、264 | 下降 | -0.15 | — | |
非洲 | 尼日利亚 | 3、13、20、53、88、264 | 下降 | -0.48 | — |
南非共和国 | 3、6、12、26、53、132、264 | 先升后降 | 0.22、-0.12 | 2012.03 | |
北美洲 | 加拿大 | 4、7、12、33、66、132、132 | 下降 | -0.03 | — |
美国 | 3、6、14、24、53、264、264 | 下降 | -0.13 | — | |
墨西哥 | 3、7、13、26、66、132、264 | 先降后升 | -0.34、0.03 | 2017.09 | |
南美洲 | 巴西 | 4、9、13、29、66、264、264 | 先升后降 | 0.47、-0.08 | 2016.08 |
大洋洲 | 澳大利亚 | 3、7、14、29、66、264、264 | 上升 | 0.06 | — |
图3 全球典型国家PM2.5 浓度IMFs高频分量周期图注:方差贡献率反映了IMF分量的信号波动对原始时间序列总体的影响程度。
Fig.3 Periodograms of IMFs high-frequency components of PM2.5 concentrations in global typical countries
图4 1998—2019年不同区域下典型国家PM2.5 浓度趋势项变化特征
Fig.4 Variation characteristics of PM2.5 concentration trend in typical countries in different regions from 1998 to 2019
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