Caractéristiques de l'évolution spatio-temporelle et analyse prévisionnelle de la qualité de l'air urbain en Chine

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 8907 (2023) Citer cet article

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Pour décrire les caractéristiques des variations spatio-temporelles et les tendances futures de la qualité de l'air urbain en Chine, cette étude évalue les caractéristiques de l'évolution spatio-temporelle et les liens entre l'indice de qualité de l'air (IQA) et six indicateurs de pollution primaires, à l'aide de données de surveillance de la qualité de l'air de 2014 à 2022. Saisonnier Des modèles de moyenne mobile intégrée autorégressive (SARIMA) et de forêt aléatoire (RF) sont créés pour prévoir la qualité de l'air. (1) Les résultats de l'étude indiquent que les niveaux de pollution et les valeurs de l'indice de qualité de l'air dans les villes chinoises diminuent chaque année, suivant une tendance en forme de « U » avec une variation mensuelle. Les niveaux de polluants sont élevés en hiver et faibles au printemps, et faibles en été et augmentent en automne (O3 montre le contraire). (2) La répartition spatiale de la qualité de l'air dans les villes chinoises est faible au sud-est et élevée au nord-ouest, faible dans les zones côtières et plus élevée à l'intérieur des terres. Les coefficients de corrélation entre l'IQA et les concentrations de polluants sont les suivants : particules fines (PM2,5), particules inhalables (PM10), monoxyde de carbone (CO), dioxyde d'azote (NO2), dioxyde de soufre (SO2) et ozone ( Les valeurs O3) sont corrélées à 0,89, 0,84, 0,54, 0,54, 0,32 et 0,056, respectivement. (3) En termes de prédictions AQI à court terme, le modèle RF est plus performant que le modèle SARIMA. Les prévisions à long terme indiquent que la valeur moyenne de l'IQA dans les villes chinoises devrait diminuer de 0,32 point en 2032 par rapport au niveau de 52,95 de 2022. Cette étude revêt une certaine importance pour l’analyse et la prévision de la qualité de l’air urbain.

Depuis plus de 30 ans, depuis la réforme et l'ouverture jusqu'à la première décennie du XXIe siècle, l'économie chinoise a continué de croître à un rythme élevé. Toutefois, cela s’est fait au prix de problèmes environnementaux de plus en plus graves. La pollution de l’air est l’un des problèmes environnementaux les plus importants en Chine. Par exemple, en 2010, les émissions nationales de dioxyde de soufre s'élevaient à 21,851 millions de tonnes, les émissions d'oxydes d'azote à 18,254 millions de tonnes, les émissions de suie à 8,291 millions de tonnes et les émissions de poussières industrielles à 4,487 millions de tonnes. Dans ce contexte, le ministère de l'Écologie et de l'Environnement de la République populaire de Chine a publié les « Normes de qualité de l'air ambiant » récemment révisées en 2012 et la « Règlement technique pour l'évaluation de la qualité de l'air ambiant (à l'essai) » en 2013. Les principales substances ayant un impact sur l'air La qualité comprend à la fois les polluants à courte durée de vie (tels que les PM2,5 et l’O3) et les gaz à effet de serre à longue durée de vie (tels que le CO2 et le CH4). Tous deux sont générés par la consommation d’énergie et doivent être traités de manière coordonnée. En fait, depuis l'accent initial mis sur la protection de l'environnement dans la Constitution de la République populaire de Chine en 1978, la Chine a mis en œuvre une série de mesures pour lutter contre la pollution atmosphérique et améliorer les politiques de prévention et de contrôle de la pollution atmosphérique. En 2013, le « Plan d'action pour la prévention et le contrôle de la pollution atmosphérique » (« Dix articles sur l'atmosphère ») a été publié, fixant des objectifs de gouvernance et fournissant des orientations. Les mécanismes de coopération régionale ont également été renforcés pour coordonner la gouvernance environnementale. Le gouvernement a successivement publié des politiques telles que le « Plan d'action triennal pour gagner la bataille pour le ciel bleu », les « Points clés du travail national de prévention et de contrôle de la pollution atmosphérique 2019 », le « Quatorzième plan quinquennal » de mise en œuvre d'une production plus propre. , et l’objectif de la vision 2035. Lors du 20e Congrès national du Parti communiste chinois (PCC), les concepts de coexistence harmonieuse entre l'homme et la nature et de développement vert ont été introduits pour répondre à la demande croissante du public en matière de protection de l'environnement. Ces objectifs soulignent la nécessité d'évaluer la qualité de l'air ambiant ; étudier les changements dans la qualité de l'air urbain et les caractéristiques de distribution spatio-temporelle des polluants atmosphériques ; et prédire la qualité future de l’air environnemental. Les informations qui en résultent peuvent guider le public dans la prise de mesures préventives pour éviter la pollution de l'air et peuvent fournir une base théorique importante aux services gouvernementaux concernés pour mener des politiques de prévention et de contrôle. Ces mesures aideraient la Chine à réagir activement à la pollution atmosphérique, plutôt que de se contenter de la surveiller passivement.