黑龍江省豐林縣空氣負(fù)氧離子變化特征

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(duì)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(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。與此同時(shí)，又因地面對(duì)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(duì)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(shí)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(shí)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(jì)規(guī)定，本課題將時(shí)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析求得。

3 方法與檢驗(yàn)

3.1 時(shí)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(dòng)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(gè)/cm3；每日00:00 至翌日05:00 空氣負(fù)氧離子濃度相對(duì)較低，03:00 為當(dāng)日最小值，負(fù)氧離子濃度為1 269 個(gè)/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(dòng)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(gè)/cm3，最低值則為1 月，負(fù)氧離子濃度均值為1 218 個(gè)/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(dòng)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(gè)/cm3，夏季為1 899 個(gè)/cm3，春季為1 509 個(gè)/cm3，冬季最低，為1 299 個(gè)/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(jí)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(duì)較高，每日00：00 至翌日05：00 空氣負(fù)氧離子濃度則相對(duì)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。空氣負(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。