[发明专利]一种基于大气活动的北京市春季大气PM2.5浓度变化预报方法

说明书

一种基于大气活动的北京市春季大气PM2.5浓度变化预报方法。本发明涉及PM2.5预报方法领域。提出了一种逻辑清晰、步骤有序且准确度高，在使用过程中综合考虑了气旋以及反气旋对PM2.5浓度的影响的基于大气活动的北京市春季大气PM2.5浓度变化预报方法。按以下步骤进行预报：1)、样本采集；2)、气旋波数据处理；3)、反气旋波数据处理；4)、建立回归模型；5)、PM2.5浓度预报。本发明在使用过程中综合考虑了气旋以及反气旋对PM2.5浓度的影响，从大气环流角度预测未来北京市春季大气PM2.5浓度变化，有效的提高了北京市春季大气PM2.5浓度预报的精度和准确度。

技术领域

本发明涉及PM2.5预报方法领域，北京市春季大气PM2.5预报方法的改进。

背景技术

随着城市化和工业化进程的加快，近年来雾霾天气频发，首要污染物主要是直径小于等于2.5微米的悬浮尘埃颗粒物(PM2.5)，其质量浓度时常超过国家二级标准(75μg/m³)，给环境质量、人类身体健康以及交通安全带来严重危害，因此对PM2.5浓度变化的准确预报尤为重要。

对此，本申请人曾于2017年6月23日申请了一份名为“一种北京市冬季大气PM2.5浓度变化预测方法”、申请号为“201710484048.8”的中国发明专利申请，并于2017年8月16日申请了一份名为“一种大气PM2.5浓度变化的预测方法”、申请号为“201710700302.3”的中国发明专利申请，本申请人在两案中分别记载了利用气旋波以及反气旋波来预测PM2.5浓度变化的方法。然而，人们在实际使用时发现，只单一的考虑了气旋或者是反气旋对PM2.5的影响，仍具有一定错误率，在预报的准确度上还具有着一定的缺陷。

发明内容

本发明针对以上问题，提出了一种逻辑清晰、步骤有序且准确度高，在使用过程中综合考虑了气旋以及反气旋对PM2.5浓度的影响的基于大气活动的北京市春季大气PM2.5浓度变化预报方法。

本发明的技术方案为：按以下步骤进行预报：

1)、样本采集：

1.1)、采集北京市春季大气PM2.5浓度逐年的观测数据，北京市的地理坐标为东经116.23度、北纬39.54度；

1.2)、采集并计算北京市附近区域中每一个格点与步骤1.1)对应时刻的大气的气旋波值以及反气旋波值，北京市附近区域的范围为东经70-150度、北纬20-60度；

2)、气旋波数据处理：找出气旋波中心值所在点；

3)、反气旋波数据处理：找出反气旋波中心值所在点；

4)、建立回归模型：

4.1)、统计气旋波中心值所在点与步骤1.1)对应时刻的所有大气的气旋波值；

4.2)、统计反气旋波中心值所在点与步骤1.1)对应时刻的所有大气的反气旋波值；

4.3)、以步骤4.1)、4.2)中的值作为自变量，步骤1.1)中的值作为因变量，建立多元线性回归模型；

5)、PM2.5浓度预报：

5.1)、设定需要进行预报的时刻；

5.2)、采集并计算步骤5.1)时刻的气旋波中心值所在点的气旋波值；

5.3)、采集并计算步骤5.1)时刻的反气旋波中心值所在点的反气旋波值；

5.4)、将步骤5.2)、5.3)的值输入回归模型中，得出北京市PM2.5浓度的预报值。

步骤2)具体为：

2.1)、在步骤1.1)采集的值中提取出PM2.5浓度大于90％时的所有时刻；