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COVID-19疫情期间全球气温和主要大气污染物浓度变化的空间关联

         
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摘要

新冠肺炎(COVID-19)疫情期间,全球采取封锁措施给研究气温变化和空气质量变化的关联性提供了机会。基于2015—2020年全球0.1°×0.1°分辨率的气温数据和全球城市逐日主要污染物(PM_(2.5)、NO_(2)和O_(3))浓度数据,利用空间分析和双变量全局空间自相关等方法,以2015—2019年的滑动平均值为基准值,对比分析了2020年COVID-19疫情期间全球气温和主要大气污染物的时空变化规律,探讨了全球9个区域两者之间的空间关联特征,为制定气候变化和污染物防控政策提供科学参考。结果表明,(1)相比2015—2019年同期基准值,2020年全球气温在COVID-19封锁期间(2020年Q1时段)平均升高0.24℃;其中,中亚(1.72℃)、东欧和北亚地区(1.70℃)2020年年均气温升幅较大;南亚(−0.93℃)和北欧(−0.64℃)年均气温降幅较大。(2)相比2015—2019年基准值,2020年Q1时段全球PM_(2.5)和NO_(2)浓度分别下降16.41%和29.73%,O_(3)浓度升高7.92%;南亚PM_(2.5)(−22.40μg·m^(−3))和NO_(2)(−6.42μg·m^(−3))质量浓度下降最显著。对于全球O_(3)质量浓度而言,欧洲显著增加,增幅为2.61μg·m^(−3),而亚洲(−0.93μg·m^(−3))和北美洲(−1.96μg·m^(−3))显著下降。(3)在COVID-19期间各污染物与气温的空间关联性由强及弱依次为O_(3)、NO_(2)和PM_(2.5)。从空间上看,降温区域中,南亚(0.219)和北美洲(0.159)的气温与NO_(2)呈显著空间正相关,各区域气温与O_(3)呈不显著空间关联;升温区域中,北欧(0.558)、南欧(0.406)和西欧(0.284)气温均与O_(3)呈显著空间正相关。疫情封锁期间,大气污染物浓度变化对气温有影响,PM_(2.5)和NO_(2)浓度大幅下降时,当地气温有下降趋势。

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