解福燕，丁 圣，王 寶

（玉溪市氣象局，云南 玉溪 653100）

0 前言

負(fù)氧離子是玉溪得天獨(dú)厚的旅游資源，為開發(fā)玉溪生態(tài)旅游提供了不可比擬的優(yōu)勢。開展負(fù)氧離子監(jiān)測預(yù)報、保護(hù)負(fù)氧離子資源，可以改善生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)生良好的環(huán)境效益，實現(xiàn)旅游業(yè)發(fā)展與環(huán)境資源保護(hù)的良性循環(huán)，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，有利于提高知名度產(chǎn)生良好社會效益。

大氣環(huán)境中空氣離子濃度受地球環(huán)境的物理特性、氣候、季節(jié)、時間變化及大氣中污染物變化所影響?？諝怆x子的濃度、極性、大小是評價環(huán)境質(zhì)量、環(huán)境污染程度、天氣好壞以及對人類帶來哪些影響的重要標(biāo)尺。由于各種自然條件和居住環(huán)境中激發(fā)空氣電離的能量不同，大氣溫度、濕度與氣壓的不斷變化，在各種環(huán)境中空氣負(fù)離子的數(shù)值有很大的差異。由于負(fù)氧離子在自然環(huán)境中影響因素很復(fù)雜，大量研究表明，沒有通用的預(yù)報模型和公式，不同地區(qū)需要建立本地化的預(yù)報模型。玉溪市負(fù)氧離子監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)的業(yè)務(wù)化運(yùn)行填補(bǔ)了云南省省內(nèi)的一項技術(shù)空白。實時發(fā)布負(fù)氧離子監(jiān)測和準(zhǔn)確的預(yù)報結(jié)果，有助于幫助營銷旅游，將生態(tài)優(yōu)勢轉(zhuǎn)為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

1 預(yù)報方程的建立

研究采用的資料為2009年5月—2014年4月玉溪市9 個縣、區(qū)及主要旅游景點12 臺大氣負(fù)氧離子自動測報系統(tǒng)實時觀測資料及旅游景點自動氣象站同步氣象要素觀測資料和行政區(qū)劃基礎(chǔ)資料，選取紅塔區(qū)城區(qū)、澄江撫仙湖祿充風(fēng)景區(qū)和通海秀山風(fēng)景區(qū)為研究對象，分別代表城區(qū)、湖泊水體和山地森林3 類不同環(huán)境，使用相關(guān)分析法分析空氣負(fù)氧離子濃度數(shù)值與空氣溫度、相對濕度、降水、蒸發(fā)、照度等的關(guān)系。選擇線性、對數(shù)、二次多項式、S 曲線和logistic 等多種方式進(jìn)行回歸計算，曲線擬合圖見圖1，對計算結(jié)果進(jìn)行對比分析，選取最優(yōu)方案建立空氣負(fù)氧離子濃度預(yù)測預(yù)報模型，并對模型進(jìn)行極值分析和檢驗。

空氣負(fù)氧離子濃度日變化與空氣溫度總體上呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，且均通過了0.01 顯著性水平的檢驗；空氣負(fù)氧離子濃度日變化與空氣相對濕度總體呈正相關(guān)關(guān)系，也均通過了0.01 顯著性水平的檢驗；空氣負(fù)氧離子濃度日變化與降水、蒸發(fā)、日照之間的相關(guān)關(guān)系不明顯，沒有通過0.05 顯著性水平的檢驗。因此，影響玉溪空氣負(fù)氧離子濃度日變化的氣象因子主要是空氣溫度和相對濕度，且相對濕度與空氣負(fù)氧離子濃度的相關(guān)性更為明顯?；貧w方程如下：

式中，Y 為空氣負(fù)氧離子濃度，H 為空氣相對濕度。

式中，Y 為空氣負(fù)氧離子濃度，T 為空氣溫度。

由于風(fēng)景區(qū)附近的自動氣象站只記錄溫度和雨量要素數(shù)據(jù)，缺乏濕度數(shù)據(jù)需使用溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)報。

負(fù)氧離子預(yù)報方程的建立針對的是具體監(jiān)測數(shù)值，相應(yīng)等級預(yù)報是一個簡單換算，負(fù)氧離子等級劃分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 負(fù)氧離子等級劃分約定值

圖1 負(fù)氧離子濃度與溫度（左）和濕度（右）的曲線擬合

2 預(yù)報結(jié)果檢驗

檢驗的目的是全面客觀的反映不同天氣形勢下負(fù)氧離子的預(yù)報效果。我們選擇1年內(nèi)的預(yù)報結(jié)果與實際監(jiān)測結(jié)果作對比檢驗。日預(yù)報選擇紅塔區(qū)兩湖大瀑布的春、夏、秋、冬各一個月（2014年4月，2013年8月、10月、1月）的逐日預(yù)報值進(jìn)行比較。

小時預(yù)報選擇2013年澄江祿充風(fēng)景區(qū)在晴、雨、高溫、降溫4 種天氣情況下各選一天逐時預(yù)報值進(jìn)行對比，具體當(dāng)天天氣狀況如表2 所示。

從負(fù)氧離子預(yù)報數(shù)據(jù)與監(jiān)測數(shù)據(jù)檢驗差值（數(shù)值和等級）折線圖（圖2）可以看出：1）逐時預(yù)報誤差比逐日預(yù)報誤差??；2）等級的預(yù)報誤差小于數(shù)值的預(yù)報誤差；3）在天氣變化幅度大時，負(fù)氧離子數(shù)值的預(yù)報與監(jiān)測值誤差較大。在天氣穩(wěn)定時，預(yù)報與監(jiān)測值誤差較小。表明，負(fù)氧離子等級預(yù)報具有較大的可信度。

3 結(jié)論

1）影響玉溪空氣負(fù)氧離子濃度變化的氣象因子主要是空氣溫度和相對濕度，且相對濕度與負(fù)氧離子濃度的相關(guān)性更為明顯。

表2 澄江祿充天氣狀況

圖2 負(fù)氧離子檢驗折線圖（數(shù)值和等級）

2）通過預(yù)報結(jié)果與實際監(jiān)測值作對比分析證明：負(fù)氧離子濃度預(yù)報回歸方程具有較準(zhǔn)確的預(yù)報結(jié)果，可以為精細(xì)化負(fù)氧離子濃度預(yù)報提供參考。

3）由于負(fù)氧離子觀測資料的年限較短，所建立的預(yù)報方程較粗略，在預(yù)報結(jié)果的檢驗中，誤差較大的樣本可能是由于特殊天氣現(xiàn)象或天空狀況的出現(xiàn)，使預(yù)報結(jié)果的可信度產(chǎn)生較大的偏差，這也是下一階段要解決的重點問題。隨著觀測資料的完善和研究的不斷深入，玉溪市空氣負(fù)氧離子濃度的預(yù)報方程將會更加完善，預(yù)報準(zhǔn)確率也會進(jìn)一步提高。

[1]王寶，張自祥，趙爽.玉溪空氣負(fù)氧離子變化特征分析[J].云南地理環(huán)境研究，2011，23（6）：92-95.

[2]王衍.城市空氣離子濃度的時空變化特征及其與環(huán)境因子的相關(guān)關(guān)系[D].上海：上海師范大學(xué)，2006.

[3]丁圣，田云平，李成鵬.基于WEB的空氣負(fù)氧離子預(yù)報系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].云南科技管理，2014，27（4）：30-32.