人工降雨的成因范文

导语：如何才能写好一篇人工降雨的成因，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

物质不但可以发生固态、液态间的相互转化，液态、气态间的相互转化，还可以发生固态、气态间的相互转化。总之一切物质都可发生状态变化。

二、复习过程

（5）．升华：

升华现象：

①加热碘，可以看到有紫红色的碘蒸气出现。

②衣柜中防虫用的樟脑片，会慢慢变小，最后不见了。

③冬天，湿衣服放在户外会结冰，但最后也会晾干。（冰升华成水蒸气）

升华吸热：干冰可用来冷藏物品。（干冰是固态二氧化碳，升华成气态时，吸收大量热）

（6）．凝华：

凝华现象：

①霜和雪的形成（水蒸气遇冷凝华而成）

②冬天看到树上的“雾凇”

③冬天，外界温度极低，窗户内侧可看见“冰花”（室内水蒸气凝华）

凝华放热：略

附录：①电冰箱原理：利用制冷剂汽化吸热、液化放热。

②南极地区以冰雪为水源。先将冰雪放入壶中加热熔化成水，至水沸腾，可看到

汽化出的水蒸气在壶嘴上方液化成雾状小水珠，俗称“白气”。

③用久了的灯泡会发黑？钨丝受热，发生升华现象，由固态变为气态；钨丝冷却，钨蒸气又在灯泡内壁上凝华。

④干冰“人工降雨”：干冰进入云层升华成气体，从周围吸收大量热量，使空气的温度急剧下降，高空水蒸气凝华成小冰粒。小冰粒逐渐变大而下降，遇到暖气流就熔化成雨滴落到地面上。

例题1[2006潍坊]在北方的冬季，下列几种常见的物态变化现象中，属于凝华现象的是

A.室外冻冰的衣服会变干B.房间窗户玻璃的内表面出现冰花

C.正在跑步的人，口中呼出“白气”D.河面上结了一层厚厚的冰

例题2[2006菏泽]下列对自然现象成因的解释错误的是（）

A．早春黄河中渐渐消融的冰凌——熔化

B．夏天的清晨草坪上附着的露水——液化

C．深秋的霜冻——凝华

D．冬天空中飘落的雪花——凝

例题3[2006淮安]雨、露、霜、冰都是自然界中水的“化身”，其中由空气中的水蒸气凝华而成的是（）

A.雨B.露C.霜D.冰

三、堂上练习

（一）填空题

1.[2006重庆]夏天的早晨，室外的花草、树叶上常常有晶莹的小露珠，这是现象；寒冷的冬天，清晨起床时常常看到窗户上有一层白色的冰花，这是现象．

2.[2006深圳]今年入夏以来，深圳阴雨连绵，暴雨不断，降雨量同比明显上升。这是由于深圳处于__________气压控制之下;雨天室内墙壁常常“冒汗”，这属于物态变化中的_____________现象;降雨严重影响了荔枝树花的______________，降低了结果率，造成深圳荔枝大幅减产。

（二）选择题

1.[2006吉林]下列说法中错误的是()

A．人工降雨中利用干冰升华吸热．

B．冬天早晨常常下霜，是凝华现象

C．饮料中的冰块体积减小是熔化现象

D．夏天打开冰棍的包装纸，有“白气”生成，是汽化现象

2.用久了的白炽灯炮会发黑是因为（）

(A)钨丝升华，灯丝变细(B)钨升华后，在灯内凝华

(C)钨丝蒸发，在灯内凝华(D)钨的凝固

3.[2006天津]下列物态变化现象，说法正确的是（）

A．冬天，树木及地面上结霜是凝固现象

B．雾的形成是汽化现象

C．冬天，晾在室外结成冰的衣服会直接变干，是蒸发现象

D．冬天，晾在室外结成冰的衣服会直接变干，是升华现象

篇2

关键词：城市内涝；排水系统；预防措施

中图分类号： S276 文献标识码： A

一、城市内涝

近年来，国内一些城市内涝灾害频繁发生，城市陷入瘫痪，交通道路受阻，严重影响群众的生产和生活，作为城市发展的基础设施，排水设施支持和服务着城市的发展和建设，城市内涝是影响我国城市发展的重要灾害之一，对城市的发展造成很严重的直接经济损失，严重影响了我国经济社会的正常发展，给城市管理造成很大的公共健康问题，内涝过后引发的疾病呈现增加态势，给城市道路交通带来很大的障碍，造成交通事故发生数量明显增加，严重影响电力输送，导致地下电缆出现故障，严重影响群众的正常生活，给城市发展造成严重的经济损失。

二、城市内涝产生原因分析

对城市发生内涝的原因进行分析，发现主要有以下几个方面：

（一）城市化导致的热岛效应

随着我国城市化进程的逐渐加快，城市内的人口数量大量增加，交通运输量加大，建筑群建造的更加密集等许多因素导致城市内温度明显高于郊区的稳定，城市化进程的加快直接改变了城市所在区域的生态环境，进而形成热岛效应，而城市热岛效应会直接影响降水，导致降雨强度增加，同时，因为城市发展的需要不断发生的人工降雨，也在一定程度上造成了降雨量增加，进而增加了城市洪涝灾害的发生。另外近年来，极端天气频发这给城市的各项基础设施都造成了很大压力，比如强降雨的发生直接考验着城市的排水系统，比如一些城市内的降雨强度和范围超过历史最高记录。

（二）排水设施建设缺乏长远规划

在城市土地利用过程中，许多城市的地表大都被水泥、沥青等进行加铺，导致地面出现表面硬化的情况，由于城市的建设直接改变了地表径流状况，土地表面硬化导致地面摩擦阻力减小，导致水流的径流量增加，表面硬化的地面的雨水储存功能大大下降，导致地面雨水不能渗入地下，同时在城市基础设施建设过程中，对于排水管网的建设没有进行详细研究和规划，缺乏长远而科学的发展规划，一些地方的排水管网建设设计不科学，甚至出现与城市排水主管道不相连的情况，同时没有考虑城市建设安排和建筑布局对排水的要求，以及忽视了当地特殊地理条件和气候可能造成排水影响，因此由于排水系统设计不合理，以及没有严格按照排水设施标准进行建设，导致排水设施不能很好的适应城市发展的要求。

（三）排水设施维护管理不到位

对城市排水设施建设的相关资金投入不足，以及排水设施平时维护和管理不到位，没有做到及时保养和维修，导致排水设施的防内涝能力下降，一些紧急防洪设施没有得到及时的维护，旧有的排水设施建设标准相对较低，且大都年久失修，防洪能力大为下降，同时因为一些排水设施没有做到定期保养和维护，导致排水管道内垃圾淤积，直接影响排水能力，加之对于强降水和洪涝等气象服务系统还尚未建成，不能很好的发挥预防城市内涝和气象灾害监测预报的功能，加剧了城市内涝灾害发生的可能性，城市原先设计的排水设施的排水能力不足，导致城市出现内涝灾害的频率大大增加，因此排水管道和设施的日常维修缺乏管理和维护也是导致城市雨天积水发生的原因之一。

三、城市内涝的防治对策

加强城市内涝预防能力和水平需要从城市防洪和防涝的实际出发，全方位做好城市内涝预防工作，建议从以下几项措施着手：

（一）合理规划建设城市排水系统

城市发展需要尊重自然，遵循正确的城市规划、建设和管理的理念，在规划城市发展过程中应适应尊重和利用自然，合理确定城市规划，充分考虑城市发展中可能遇到的灾害天气，制定城市的承灾能力标准，根据城市发展的总体规划，结合当地水文和气象实际记录数据，确定城市排水系统的长期规划和建设，同时在加快旧城改造进程中需要加强排水管道的改造升级，逐步改造老城区的排水网络建设，进而确保城市整体的排水主管道畅通，因此合理的排水规划是城市排水工程建设的重要组成部分，直接影响城市排水系统的质量，城市发展进程中要结合城市实际，设计科学合理的排水系统。

（二）加强排水设施维护

城市排水设施的建设需要立足城市具体地形实际进行，同时还需要根据实际发展需要合理进行改造维护，进而不断完善城市的排水系统和管网建设，在城市建设中加强对排水管道和排水设施的日常管理和维护需要切实加大资金投入力度，采取切实有效措施才能做好城市排水管网系统的日常维护工作，及时维修和清洗排水管网，确保排水系统正常运行，进而确保在夏季汛期到来时可以正常发挥排水网络的作用，同时需要加强对排水设施的维护和管理力度，应该对相关管理部门进行洪涝灾害应急演练，充分提高各部门应对城市内涝突况的能力。

（三）定期进行管道疏浚

目前，城市排水管道在运行过程中往往存在发生堵塞的可能，这是由于排水管道内的淤积物得不到及时清除，导致管道排水不畅所致，所以排水管道的日常维护疏浚是城市排水系统维护的一个重要环节，因此城市排水系统建设过程中要不断健全排水管道的管理和疏浚机制，建立和完善一套切实有效的排水管道维修管理系统，配备一支专业疏浚维护人员队伍，定期疏浚排水管道，清除管道内的淤积物，确保排水管道畅通，充分发挥排水管道的泄洪作用，避免发生管道堵塞的情况。

四、结论

随着城市化进程的快速推进，城市内涝问题日益突出，已成为影响城市发展的一大弊病，出现内涝的原因与当下的城市排水设施建设有着紧密的影响，因此需要结合城市化进程发展实际，在城市建设过程中合理规划城市排水系统，形成科学合理的泄洪管道系统，加强日常的排水设施维护工作，定期进行管道疏浚，才能切实有效的防止城市内涝的发生。

参考文献：

[1]朱明安，李颖.城市积水原因分析及防治对策探讨[J].城市道桥与防洪, 2011（4）：100-103.

[2]李威，李丹.城市内涝产生的原因及应对措施[J].西南给排水, 2013（1）：19-21.

[3]鞠宁松，龚坤.城市内涝的成因及破解方法探讨[J].江苏建筑, 2011（S1）：90-93.

[4]王 峰，颜正惠，黄伟乐，周芡如.城市雨水内涝成因及对策[J].中国给水排水，2012（12）：15-20.

[5]王军，马洪涛.解决城市积水问题的对策与措施[J].行政管理改革，2011（11）：71-73.

篇3

关键词：城市水土流失，经验统计模型，水土流失影响因子

中图分类号： TV 文献标识码： A 文章编号：

1.前言

区域水土流失量的科学预测和计算，是开展水土保持规划、设计及监督预防的重要基础性工作，水土流失预测方法主要包括类比法、数学模型法、试验观测法、专家评估法及航空照片判读法，而因基础数据缺乏、技术设备落后等原因，目前多采用类比法、专家评估法，其他技术手段成熟应用的不多。深圳市水土流失是典型的城市土壤侵蚀类型，自上世纪90年代中期以来，在城市水土保持方面做了大量工作，但在土壤侵蚀预测模型方面留有空白。目前，深圳市对于城市开发建设项目水土流失量的预测基本上采用类比法，即通过实地水土流失现状调查，估测水土流失强度范围，并依据水土流失强度分级标准，估算水土流失量，人为主观影响较大，因此，类比法难以适应城市快速发展的需要，建立符合城市水土流失特点及发展变化的预测方法，对各类流失类型和强度进行科学量化，对流失量进行准确计算显得非常必要，对提升水土保持工作水平尤为重要。

土壤侵蚀模型是对水土流失量进行预测的重要工具。自20世纪60年代以来，国内外已经开发出许多实用的土壤侵蚀预报模型[1]。根据土壤侵蚀模型的建模手段和方法，可分为经验统计模型与物理成因模型。经验统计模型是通过观测资料和数理统计方法，选定影响因素，得出计算土壤流失量的方程式，它简单实用，在实际应用中发挥着巨大的作用。物理成因模型则以土壤侵蚀的物理过程为基础，根据已知影响条件来描述土壤侵蚀产沙过程，从而预报土壤侵蚀量。但由于自然界本身的复杂性和人类对自然认识的局限性，土壤侵蚀规律未能认识清楚[2]。所以物理成因模型距离实际应用尚有较大距离。这些模型反映出了土壤侵蚀的过程、强度及流失量，但地域移植性差、通用性薄弱，而且所选因子主要是降雨、地形、土壤、植被、人类活动等土壤侵蚀因子，很少有依据城市土壤侵蚀情况建立的。

依据目前的条件，建立经验统计模型，可更好地满足工程上的需求。笔者创新性地提出了城市化人为影响因子，补充了目前开发建设项目水土流失模型，并建立一个符合深圳地区特性的经验统计模型，为工程建设所产生的水土流失预测提供准确的方法。

2．研究方法

2.1 模型工具的建立方法

深圳地区缺乏水文、泥沙资料，也没有建立水土流失预报模型。本文以美国通用土壤流失方程（USLE）为基础，结合深圳市具体情况，建立符合深圳地区水土流失特点的简化经验统计模型。

由于在城市发展所造成的水土流失中，人为影响非常大，故在模型别提出城市化人为因子。主要考虑的土壤侵蚀影响因子为：降雨、土壤、地形、植被和城市化人为因子。模型基本表达式为：A =M R K L S P(1)

式中，A：年平均土壤侵蚀量；M：城市化人为因子；R：降水因子；K：土壤侵蚀因子；L及S：地形因子；P：地表植被覆盖因子。

2.2 水土流失影响因子关系

2.2.1降雨侵蚀力因子R

在水力侵蚀中，降雨因子（Rainfall-erosivity）的作用非常重要。深圳降雨量大，且分布不均。本文使用年内月平均降雨量及降雨总量数据，根据魏斯曼经验公式计算R因子。

R=Σ1.735exp[1.51 lg（Pi²/P）- 0.8188] (2)

式中：P为年降雨量（mm）； Pi为月平均降雨量（mm）。

我们以1800mm为界，将深圳地区划分为多雨区和少雨区，分区计算R值。多雨区以1995年深圳水库站雨量计算，少雨区以1995年石岩水库站雨量计算，R值分别为68.78、52.89。

2.2.2土壤可蚀性因子K

土壤可蚀性因子（soil erodibility﹐K）体现土壤对于冲蚀分离（detachment）和搬运作用（transportation）的忍受程度，它可以充分的反应出土壤本身对于冲蚀破坏力的抵抗能力。该因子受到土壤本身理化性质的影响，值越低表示该土壤的抗蚀能力越强。根据Wischmeier 和 Mannering[4]用人工降雨测定的55种土壤的可蚀性指数，选定13个进行回归分析，得出下式（即诺谟方程）：

100×K=2.1×[d×（d+e）]1.14×10-4×（12-4）+3.25（b-2）+2.5×（c-3） (3)

式中，K为土壤可蚀性因子，d为粉粒和细砂的含量百分比，e为沙粒含量百分比，b为土壤结构系数，c为土壤渗透系数。该方程尤其适用于温带中质土壤[5]。台湾学者对以上方程进行修正（4），使其适合台湾省的土壤状况[6]。

100×K=0.1317×{2.1×[d×（d+e）]1.14×10-4×（12-4）+3.25（b-2）+2.5×（c-3）} (4)

深圳和台湾地区纬度相近，气候和自然地理状况也相近，土壤发育的状况也应该相同。所以式(4)可以应用到深圳土壤可蚀性因子的求算中。

深圳地区主要土壤类型为花岗岩赤红壤和红壤，有机质含量中等（2.0—3.5）。根据中国、加拿大在广东德庆县深涌水保试验基地合作项目《广东省花岗岩地区土壤侵蚀与整治》的土壤资料[7]，统计分析得出深圳地区土壤有机质含量为2.26%， a即取此值。

由中加项目资料可知，深圳地区粒径

深圳地区花岗岩赤红壤、侵蚀赤红壤、红壤一般都质地粗，孔隙度大，疏松而通透性强；而另一种土壤砂页岩赤红壤土体紧实，通透性较差。所以综合来看，深圳地区土壤渗透性能中等，根据渗透等级表[6 ]可知土壤渗透系数c取值为4，为中等慢速。

根据广东省花岗岩颗粒粒度特征分析表[7]及深圳土壤类型，查出深圳地区土壤颗粒特征。同时，结合深圳河道淤积物颗粒分析[8]。拟定深圳地区主要侵蚀土壤花岗岩赤红壤中粉沙及很细砂（0.002-0.1mm）所占百分比d为31.28%，砂粒（0.1-2.0mm）所占百分比e为35.32%。

将以上参数值式代入式(4),求得深圳四河流域内土壤抗侵蚀参数K为0.01537。

2.2.3地形LS（坡长、坡度）因子

由于地形因子对土壤的影响地域性差异较小，所以直接采用美国通用土壤流失方程地形因子的计算式（5）[9] 来求流域各侵蚀斑块的地形因子值。

坡度因子S=65.4sin²a +4.56sina+0.0654，坡长因子L=（l/22.13）0.5（5）

式中：a 表示平均坡度；l表示平均斜坡长。

2.2.4植被覆盖因子P

南京土壤所杨艳生、史德明研究员对南方花岗岩地区进行了调查，得出在其他流失条件大致相同条件下，土壤流失量与植被覆盖度的关系[10]，由些可推出植被覆盖因子P值与覆盖度C的关系为: P=18982.63 C-2.3。 （6）

2.2.5城市土壤侵蚀人为开发因子M

由于深圳地区的水土流失主要是由人为作用所造成，且有强度大、增加速度快等特点，这与山区水土流失有很大不同。建立符合深圳的侵蚀模型，就必须考虑城市化人为影响因子，所以我们提出人为开发因子M来反映城市水土流失的人为影响。

M因子主要体现场平工程、线性工程、采石取土等人为开发活动引起的产沙量大的特点，代表城市水土流失的特征。目前尚不能对上述各类人为开发活动产沙量大的各个细节因素进行详细计算，但可以通过已知土壤侵蚀模数的地块，用城市土壤侵蚀模型反推而求之。本次利用1995年三个临时水保试验站（ 茶寮、沙吓苓、石岩）实地调查资料反推出M值，计算结果见表1。

表1城市人为开发因子M值计算

Tab.1Human-caused influence factor of urbanization

综合以上各河流域内的M值，得出深圳城市土壤侵蚀人为开发因子M为0.1252。（M为表示城市水土流失人为影响因子的概化值）

2.3 经验统计模型建立

已知侵蚀模型的基本方程为A= M R K LS P

式中：A：土壤流失量（t/km2.a）； R：降雨冲蚀指数（Mj.mm/ km2.hr.a）；K：土壤可蚀性指数（t. km2 .hr / km2 .Mj.mm）,取值0.01537；L：坡长因子；S：坡度因子；P：植被覆盖因子，P=18982.63C-2.3，C为植被覆盖度；M：城市土壤侵蚀开发因子，取值0.125235。

将各因子计算值代入公式，得到简化侵蚀模型方程为：

A=36.5389 R LS C–2.3

据雨量分区分别进行计算，对于1800mm年降雨量线以上的深圳雨量丰沛地区：

A多雨 =M×R多雨×K×LS×P=2512.45×LS×C-2.3

对于1800mm 年降雨量线以西的深圳雨量较少地区：

A少雨 =M×R少雨×K×LS×P=1932.00×LS×C-2.3

2.4适用范围

该模型是建立在土壤侵蚀理论及大量实地观测数据统计分析的基础上，模型建立以USLE为基础，同时又考虑城市水土流失特点。根据调查水土流失斑块特性，该模型适用范围也仅限于坡度小于15°、面积小于1hm2的城市开发建设缓坡地。

3．模型精度检验

预测模型精度检验是利用两组实测资料进行，其一是采用观澜河流域茜坑水引水水渠历年泥沙清淤资料进行检验；其二是采用布吉河水径支流历年清淤资料进行检验。

3.1 精度验证一

茜坑水引水渠全长850米、宽6米、高7米，位于茜坑水出口处，接纳上游来水来沙，并在汛期抽取观澜河水入茜坑水库。根据2004年我们对茜坑水库～引水渠区间的水土流失及斑块调查，表明这一地区由于开发建设，水土流失严重，茜坑水库引水渠上游来沙在引水渠口大量淤积，据清淤统计，近期（1995年～2003年）年淤积量的变化范围为3284 m3～4898 m3，平均值为4173 m3 ，扣除10%的杂物，则为3756 m3，折合4695t (干容重取值为1.25t/m3 )。

利用建立的深圳土壤侵蚀模型推算出水土流失斑块产沙量为5896t，再乘以输移比0.74（输移比= 1995三个实验站实测河道泥沙量/实测产沙量），得出进入引水渠的泥沙为4363t，与清淤值4695t的误差仅为7.07%。所以，建立的城市水土流失预报模型具有相对较高的实用精度。

3.2精度验证二

水径支流是布吉河，同时也是全市水土流失最严重的地区之一。布吉水务所从2000年～2003年每年都对水径支流清淤。最近的一次清淤量为2003年的23670 m3 ，扣除建筑垃圾、生活垃圾等杂物后，则为17752 m3 ，折合22190t泥沙（干容重取值为1.25t/m3）。

根据2004年调查的水径支流水土流失斑块资料（表2），利用建立的深圳侵蚀模型推算出水径支流水土流失斑块的产沙量为54052t，再乘以输移比0.74后，有39998t泥沙进入河道，其中19999t泥沙进入水径支流，另有19999t泥沙进入布吉河干流（泥沙干支流分配取50%，由深圳河、布吉河二河的干、支流清淤资料统计得出）。

表2 布吉河水径支流各流失斑块侵蚀量计算表

Tab. 2 Soil Erosion amout of every patch in Shuijing Branch of Buji River

斑

比较模型计算结果和清淤统计结果，布吉河水径支流入河泥沙量模型计算值为19999t，河道清淤量为22190t，两者误差为9.87%。

4. 结论

深圳地区虽为全国开展城市水土保持工作较早，但在水土流失科学预报方面工作较晚。笔者在USLE的基础上，借鉴台湾侵蚀模型数据库建立模式，通过河道归槽泥沙量反推确定的经验统计模型，能够较科学的反映出城市开发建设水土流失的特点。通过对茜坑引水渠和布吉水径支流泥沙量清淤值和模型计算值的对比，表明所建立的经验统计模型的误差不大（7.07%和9.87%），均小于10%，说明精度良好，结果可信。可为开发建设项目水土保持方案编制及水土保持规划等具体工作提供科学工具。诚然，土壤侵蚀和水土流失规律是复杂的，模型中各因子之间的函数关系还需要在实践工作中进一步验证和优化，模型形式有待根据项目类别、立地条件特点统计出分类模型，需要在今后的水土保持工作中不断探索、总结。

参考文献

蔡强国,刘纪根.关于我国土壤侵蚀模型研究进展. 地理科学进展.2003.22(3):242-250

宋颖.土壤侵蚀模型研究进展及发展方向.山西水利科技.2006.(3):39-41

中华人民共和国水利部，美国农业部. 中美水土保持研讨会论文.北京.2003

Wischmeier W H, Mannering J V. Relation of soil properties to its erodibility. Soil Science of American Proceeding,1969,33(1)

于兴修,杨桂山.通用水土流失方程因子定量研究进展与展望.自然灾害学报.2003.12(3):14-18

林俐玲，林文弘. 红壤可蚀性因子之量测.水土保持学报(台湾). 1998.30(1):41-58

姚清尹.中国、加拿大国际合作项目——广东省花岗岩地区土壤侵蚀与整治总结.1989

郝明龙，党晨席，赵兵.深圳市四河流域入河泥沙量估算.深圳市水利规划设计院.深圳.2004.8

游松财，李文卿，水土流失之土壤侵蚀因子的计算. 中国科学院自然资源综合考察委员会.北京

杨艳生、史德明，南方花岗岩区的土壤侵蚀及其防治.水土保持学报, 1991.

篇4

关键词：信息技术；化学教学；整合

随着当今教育改革的全面实施，现代信息技术的迅猛发展，现代化教学媒体逐步进入了课堂。将现代信息技术与化学学科进行整合，不仅可以改变过去传统的以教师讲授为主的教学方式，建立起以教师引导,让学生自主探索的当代教育模式，还可以提高学生学习的自主能动性，满足当今学生个性发展的需要，从而有效地提高学生的综合素质。

一、利用信息技术与化学教学整合，可以创设教学情景，让学生更快地融入到课堂学习中

现代化信息技术集声音、图像、动画三者于一体，会生动形象地吸引到学生的注意力，利用现代化信息技术创设教学情境，和传统教学的手段相比有着不可比拟的优势。利用现代化信息技术有助于提高学生的观察能力、想象能力，抽象思维能力,从而会加深对所学知识的理解和巩固。例如，我在讲授必修1第四章第三节《硫和氮的氧化物》这一节课时，在上课时利用多媒体播放世界著名的光化学烟雾事件，火山喷发的景象，酸雨的危害和来源的一些录像资料，同时让学生观看一些相关的图片，如空气质量日报、各种含硫化合物的矿石、用二氧化硫漂白过的银耳等图片，学生观看后，会让每一位学生都有一种身临其境的感觉，同时学生们也会对本节课所要学习的知识产生了浓厚的兴趣，使他们很快地融入到化学课堂中，利用现代化信息技术创设教学情境可以自然而然的引入新课，同时有利于突出教学重点，突破教学难点。

二、利用信息技术与化学教学整合，可以形象展示宏观物质的微观结构，优化化学理论教学

化学既要研究物质宏观上的性质及其变化，同时也要研究物质微观上的组成和结构，化学是一门通过宏观物质的性质研究微观结构的自然科学。微观领域中的物质结构等，教师难于用语言表达清楚，利用传统的教学手段也难以使之形象化，学生理解起来有很大困难。应用计算机多媒体能很好地使微观粒子宏观化，利用多媒体的三维动画功能则可以轻易解决化学模型问题.例如我在将晶体结构时，利用化学三维分子模型软件制作的(离子晶体、分子晶体、原子晶体)课件，在教学实践中的确获得令人满意效果。如下图是微观模拟出的NaCl晶体结构示意图通过将微观的结构形象的展示出来，很容易看出在在NaCl晶体的一个晶胞中，Cl-位于晶胞的8个顶点（即8个这样的晶胞共用1个这样的顶点）和6个面心（即2个晶胞共用一个这样的面心），因此就不难解决下面的问题：①在NaCl晶体的一个晶胞中，Cl-的个数等于4，即8*1/8+6*1/2=4；Na+的个数等于4，即12*4+1=4。②在NaCl晶体中每个Na+同时吸引着6个Cl-。通过形象的现代教育技术把感知、理解、巩固与运用融合为一体，使得学生在较短时间内记忆得到强化，有效地带动学生进行丰富多样的三维空间想像，促进个体主动参与认知结构不断重组的递进式学习过程。

三、利用信息技术与化学教学结合，可以克服实验器材和空间因素的制约，提高实验教学质量

在化学实验教学会中涉及到许多具体的物质，实验现象以及一些化工生产过程，其中有实验室所没有的物质，也有在化学课堂上无法演示的化学实验，更有我们生活中很难接触到的化工生产过程，但是有了现代化的信息技术，利用课堂多媒体让学生可在教室里亲眼目睹我们化学实验室不能完成的实验现象以及一些化工生产。如：用干冰制造舞台上的云和雾，在高空中撒布干冰进行人工降雨，在电视上参观污水处理厂，炼铁厂，石油加工、煤的综合利用、海水晒盐，海水制碱的生产更加热爱自然，关注环境，热爱生活。另外，教师在演示化学实验时，有些现象学生还没有还得及观察现象，现象就消失了，学生没有准确地观察到实验现象，后面的教学工作也会无法开展，如果再次进行实验，但课堂教学时间有限。如：钾和水的反应速率很快，现象稍纵即逝，有些学生还没有来得及观察清楚实验现象，反应就已经结束了，我们如果重新做该实验不仅浪费药品，还会浪费时间，这时就可利用自制的多媒体课件重复播放实验过程，根据实验教学需要，可调节音像的大小，远近、快慢，有的放矢指导学生观察，收到了较好的实验效果。还有一些非常具有危险性的实验，如果操作不当可能就会造成无法挽救的安全事故，这时可利用多媒体课件展示。例如：对于浓H2S04稀释实验，教师在课堂上一般只会演示正确的实验操作，对错误的实验操作只是进行讲解而已，这时我们就可以通过制作多媒体课件对浓H2S04滴入水中这一错误操作进行演示，同学们亲眼看到硫酸放出大量的热，使H2S04液体四处飞溅的实验现象，使学生加深对浓H2S04稀释操作的理解和掌握。

四、利用信息技术与化学教学整合，可促进学生的自主学习

和传统教学方式相比，现代化信息技术教学可以提高学生的自主学习能力，有利于培养学生勇于创新和勇于探索的精神。例如，我在讲《环境保护》这一节课时，为了让学生们深入地了解环境污染的类型、原因以及危害，让学生更加深刻地理解环境保护的意义，提高学生们的环境保护意识。我就让学生利用课余时间通过网络查阅有关环境污染的资料，让学生进行自学，学生通过网络查询到各种有关污染的影像资料和图片信息，了解到世界上著名的污染事件以及严重后果，了解到雾霾的成因和危害，大量触目惊心的影像和图片以及数字让学生对环境问题有了更加深刻的认识，无形之中也培养了学生爱护环境、保护环境的意识。同时学生还可以通过微信、QQ群、社会论坛等等，和同学、老师、甚至是环境专家进行学习交流，开展自主性探究学习。总之，现代化信息技术与中学化学教学的整合，可以为我们的化学教学工作提供最理想的教学环境，为学生提供最佳的视觉和听觉上的感受，可以充分地调动学生的学习热情，提高学生的想象能力，培养了学生自主学习的能力，给与了学生最大的发挥空间。因此我们化学教师一定努力掌握现代化教学手段，实现最优的教学效果。

参考文献：

[1]何克抗.现代教育技术和优质网络课程的设计与开发.中国大学教学网络教学与学习.2005年第1期

[2]蔡素萍.多媒体教学与化学实验.中学化学教学参考.2002（10）

篇5

高考命题以考查能力立意，侧重考查知识迁移能力与创新思维能力，命题选材新颖，多为教材所无，设问角度别致，耳目一新，不落窠臼，体现能力考查，达到高考选拔的最终目的。解题过程需经过提取信息、调用知识、探究问题等三个必经的环节，且整个思维过程中各环节虽有先后之别但实为相互渗透相互启发的状态。环境保护类试题的命制及解答也不例外，资源、环境污染、生态破坏等环境问题，试题设置情景陌生，设问角度多从环境问题的表现、影响、成因及应对措施等角度着眼，而解答此类题的关键首先在于正确提取信息，在试题情境所展现的图、文、表、材料中已经蕴含了足够解答所设问题的信息；其次是调动和运用相关知识，除创新思维类试题（这类试题纯粹考查考生快速自学能力）外，试题解答需用到的知识皆为课标规定的主干知识，是考生自学即可掌握的知识，其困难在于能否把试题材料所蕴含的信息与需调用的知识形成关联，并探究得出解答途径，最后用富有逻辑的专业语言描述和阐释出来。整个解题过程完美体现了思维能力的考查，体现了课程标准能力培养的理念。解题所用到的知识虽极简单但解答问题所需要的思维张力却极大，这一点大大区别于以往考试以考查知识立意的命题形式，一个人虽学富五车但若没有思维能力一定无法解答现行高考试题，这正是现行高考命题的优势所在，且要求考生必须具备创新思维能力，避免死读书，读死书。

二、分类解答

（一）环境污染类

环境污染包括水污染、大气污染、固体废弃物污染三个主要方面，命题涉及成因、危害与治理措施。不同环境污染的形成原因各不相同，要结合其特点进行具体分析。例如，赤潮产生的原因为：沿海地区工业废水和生活污水的大量排放和过度海水养殖，造成海水富营养化，促使赤潮生物的大量繁殖；适宜的水温、盐度等环境有利于赤潮生物的繁殖；水体交换不良的港湾和沿岸海域容易发生赤潮。同一类型的环境污染由于所处的地理环境不同，带来的危害也不相同。如我国北方区与南方区酸雨类型不同，是因为能源利用的占比不同，北方以煤炭利用产生的硫酸型酸雨为主，南方以石油利用产生的硝酸型酸雨为主。针对造成污染问题的成因采取相应治理措施：不同的污染问题成因不同，采取的措施也应不同，只有针对具体造成污染问题的原因，才能找到解决这一问题的措施。一般来讲，根本措施在于减少污染物排放（可通过提高资源利用率、净化处理后达标排放，使用环保原料和燃料等达到目的），同时加强绿化，以增强环境自净能力。对于全球性污染问题还需加强国际合作。如大气污染的防治主要包括节能和提高能源利用效率、开发洁净煤技术、开发新能源、利用可再生能源、控制机动车污染、控制工业污染等。水污染的防治在农业生产中应采取合理施用化肥、农药，发展生态农业，加强氮、磷污染防治等措施；工业生产中最有效的方法是推行清洁生产和建设城市污水处理厂。垃圾处理应坚持“资源化、减量化、无害化”的原则。

例1（2015年全国新课标文综卷Ⅱ）阅读图文材料，完成下列要求。

图1示意河套平原地区。当地将黄河水通过引水渠引入区内灌溉农田，农田灌溉退水经过排水渠汇入乌梁素海。近年来，乌梁素海出现污染加重趋势。

（1）分析近年来乌梁素海污染严重的原因。

（2）提出治理乌梁素海污染的措施。

【参考答案】（1）河套灌区的农田退水绝大部分排入该湖，化肥、农药的使用使得湖水污染加剧；当地工业与城乡生活废水也都排入该湖。所在区域气候干燥，降水少，湖水以水渠进入和排出，吞吐量较小，流动性差，污染物在湖中积累，污染逐渐严重。

（2）①减少化肥、农药的使用，改变种植结构，采取绿色生产；②严格执行工业和生活废水的排放标准，控制入湖废水排放量；③及时清淤，采用生物措施净化；④严格执行环保法，加大违法排污处罚力度；⑤加大环保宣传，增强人们的环保意识等。

【解题思路】本题首先是读图分析能力的考查，必须正确提取图示信息方能与设问构建关联，由图示可知河套平原总干渠发出的各支渠流经农田后，进入总排干渠，然后汇入乌梁素海。第（1）题，由于农田灌溉退水经过排水渠汇入乌梁素海，农业生产过程中大量使用化肥农药，残留在土壤中的农药化肥随灌溉水流入乌梁素海，造成其严重污染。当地工农业、城乡生活废水也排入该湖，加上所在区域气候干燥，降水少，蒸发量大，湖水以水渠进入和排出，吞吐量较小，流动性差，污染物在湖中积累，浓度加大，污染逐渐加重。

第（2）题，针对乌梁素海污染物来源主要是河套平原灌溉退水从农田中带来的农药化肥和泥沙等，因而要控制农药生产过程中农药化肥的使用量，对于工业和生活废水污染，应该严格执行工业和生活废水的排放标准，控制入湖废水排放量，对湖区及时清淤，在湖泊边缘可以设置沉淀池等工程设施，种植水草，采用生物措施净化，同时加大违法排污处罚力度，加强环保宣传，增强人们的环保意识等。

（二）生态破坏类

生态破坏包括森林破坏、草地退化、生物多样性减少、环境质量下降、水土流失、土壤肥力下降、土地荒漠化、大气增温、臭氧层空洞等。每一种生态破坏问题都具有一定的区域特征，针对不同地区的区域特征可以判断该地区容易出现什么样的生态破坏问题。产生生态问题的原因有自然原因（多与区域特征有关），也有人为原因（人类不合理的生产、生活活动造成的）。对这些基础知识要有一个把握，如森林具有强大的生态效益：调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙、过滤尘埃、提供旅游休闲地等，能为人类提供各种生态服务，森林尤其是原始森林被大面积砍伐，无疑会影响和破坏森林的生态功能，带来生态灾难，包括洪水、旱涝、物种灭绝等；草地退化的原因包括自然与人为两个方面，自然原因包括气候变暖、降水减少和干旱频繁发生等。人为原因是最主要原因，包括超载放牧、盲目开垦、规划利用管理不当、滥采滥挖等，在我国，鼠害和虫害也是重要原因。草场退化导致载畜量下降，草地生态环境恶化，使当地动植物资源遭到破坏。保护草地的措施重在控制人口增长、改善经济结构、加强经济发展。物种灭绝的防治措施有建立自然保护区，保护生态环境；把某些濒危物种迁出原地，移入适当环境进行特殊保护和管理；建立濒危物种种子库、动物库等，以保护遗传资源；国家颁布相关的法律、法规。

例2（2015年全国新课标文综卷Ⅰ）近年来，我国道路施工愈加注重保护环境。喀斯特地区土层薄，保护土壤尤为重要。在南方喀斯特地区修建公路，开挖石料和堆放弃料前后需采取必要的措施，以在工程结束后，仍在原地维持土壤的生产功能。

指出为达到保护土壤的目的，在南方喀斯特地区开挖石料和堆放弃料前后应采取的措施，并简述理由。

【参考答案】措施：之前，将土壤移走，集中堆放并作保护措施（四周围挡，表面覆盖）。之后，将土壤再覆盖在石料开挖场或弃料堆放场的表面，并采取防止土壤流失的措施。

理由：喀斯特地区土层薄，易被移走；南方地区雨水多，土壤易流失，需保护。

【解题思路】该题以喀斯特特殊土层条件为材料，考查在工程建设中，如何保护土层，保护土壤的肥力，保护好生态环境。解答此题的关键是审清题意，在“开挖石料和堆放弃料的前后需采取必要的措施”，注意从开挖石料、堆放弃料之前和之后分别采取的针对性措施的区别，同时需注意结合喀斯特地形水土流失严重的特点。该题难度较大，要求学生具备较强的综合分析和推理能力。我国南方地区气候湿润，降水丰富，流水侵蚀作用强烈。在开挖石料之前，应收集表层土壤并就近集中堆放；在堆放过程中，可建设围墙以防止水土流失；堆放弃料后，应对弃料进行压实，把收集的土壤平铺到弃料上，并采取防止土壤流失的措施以利于复耕复种。

（三）资源开发类

资源包括土地资源、水资源、生物资源、矿产资源等。资源开发问题主要表现为资源短缺，根本原因是人类不合理的活动与经济发展所带来的消耗激增。应对资源短缺问题的措施包括“开源”和“节流”两方面。“开源”的具体举措有不断增加资源的探明储量，扩展开发的范围和渠道，开发新的资源和能源。“节流”的具体举措有加强节约，利用科技，提高资源的利用率，减少资源的浪费。首先要掌握需要调用的各种资源问题的相关基础知识。如淡水资源短缺涉及空间与时间分布不均、工农业需求量大、利用率低、水污染导致的水质型缺水等，解决措施侧重“开源”方面，主要有修建水库、跨流域调水、人工降雨、海水淡化、合理利用地下水等。土地资源开发与防治要掌握土地退化的原因，即人类经济活动对土地施加的压力过大，使自然状态下较脆弱的环境被破坏；防治措施包括生物措施、工程措施、农牧业措施等。生物措施是指因地制宜，退耕还林、退耕还草，恢复生态林，营造经济林，加强对植树种草的科学管理等；工程措施是指修建水库、灌渠等；修梯田、淤地坝等；农牧业措施指在突出农田基本建设的基础上，保护耕地、提高肥力，发展舍饲养畜、把牧草栽培纳入农田耕作范围等。我国耕地资源的合理利用与保护措施包括实行耕地总量不减少措施、提高土地利用率、提高耕地质量等。

例3（2015年山东文综卷）阅读材料，回答问题。

锯泥是石材加工过程中产生的石粉与水的混合物，我国北方某石材生产基地每年产生大量锯泥，其堆放占用了大片土地。石粉质地细，难处置，大风时易漫天飞扬，雨天则随雨水流入河道。近年来，某企业在该基地利用锯泥生产加气砖，加气砖质量轻，保温效果好，是一种新型建筑材料，图2为锯泥产生过程及利用示意图。

从资源、环境的角度分析该企业利用锯泥生产加气砖的积极意义。

【参考答案】实现废弃物回收利用（提高资源利用率）；减少占用土地，节约土地资源；加气砖保温效果好，节省能源；减轻空气污染；减轻水污染。

【解题思路】本题考查区域资源、环境问题及治理措施。区域在发展过程中，必然会面对资源、环境问题，在开采、利用、生产过程中，总会产生环境问题。图示方式主要是减少了废弃物的排放。对废弃物进行回收再利用，治理了环境，增加经济收入。有利于保护资源、环境，加快区域经济发展。根据材料，该企业利用锯泥生产加气砖，实现废弃物回收利用，提高资源利用率。可以减少占用土地，节约土地资源。加气砖保温效果好，有利于节省能源。可以减轻空气污染，减轻水污染。

三、能力测试

（原创）图3为2009-2013年美国肯塔基地区（石灰岩广布）土地不同等级荒漠化土壤侵蚀量变化统计图，读图回答1～2题。

1.该区荒漠化治理重点是（）

A.潜在荒漠化土地

B.轻度荒漠化土地

C.中度荒漠化土地

D.强度荒漠化土地

2.据图推测可知（）

A.强度荒漠化土地与无荒漠化土地土壤覆盖厚度相当

B.潜在荒漠化土地植被覆盖率最高

C.中度荒漠化土地生产力高于轻度荒漠化土地

D.该地区实行了荒漠化治理措施

（原创）读中国某区域图（图4），回答3～5题。

3.最适合建风力电站的地方是（）

A.克拉玛依市B.乌鲁木齐市

C.达坂城区D.吐鲁番地区

4.目前陆地风力发电的缺陷是（）

①干扰鸟类②强度具有季节性③发电量小④占用大量土地

A.①②③B.①②④

C.②③④D.①③④

5.影响该区域城市等级大小的主导因素是（）

A.地形分布B.绿洲分布

C.河流分布D.沙漠分布

（原创）读世界某区域图（图5），回答6～7题。

6.图示沿海地区难以利用土地分布面积较广，主要原因有（）

A.全球气候变暖

B.寒流与副高影响

C.过度垦殖和灌溉

D.常年受东北信风影响

7.图示地区鱼类和海盐加工工业发达，影响两类企业布局的共同主导因素是（）

A.市场B.原料

C.交通D.劳动力

（原创）8.阅读材料，回答问题。

图6为哈尔滨市2011-2013年两年间雾霾生消时间统计曲线图。

说明哈尔滨市雾霾生成与消失时间特点，据此对人们日常锻炼时间提出建议。

9.阅读图文资料，完成下列要求：

晋南某大学生就业失败远走南疆，发现和田地区荒地甚多，当地农民仅用于粗放牧羊。即承包1500亩荒地种植枣树，引进优质枣树苗，种植过程中曾遇到许多问题，最终获得丰收。图7为和田地区位置及积温、降水分布图。

（1）评价和田地区种植枣树的地理条件。

（2）当地沙尘暴频发，枣树苗难以成活，试提出合理的解决措施。

（3）沙质土壤洁净无污染，但土壤贫瘠，且虫害影响枣树生长，为收获绿色无公害大枣，不使用化肥、农药，试提出提高土壤肥力及防治虫害的措施。

（4）喜获丰收，红枣大如鸭蛋，品质优良，滋补营养丰富，专家赞称“和田软玉”、“保健丸”，获绿色食品认证，拟售价每千克600元，产品希望打入全国高端市场，请提出最简便的促销方案。

【答案与解析】

1.A由图可知，潜在荒漠化土壤侵蚀量最大，故为该区荒漠化治理重点。

2.D强度荒漠化土地与无荒漠化土地土壤侵蚀量相当，但其原因不同，强度荒漠化土地是由于过分侵蚀，已成石漠化，上覆土层极薄甚至没有，即没有或极少有土层可供侵蚀；无荒漠化土地因水土保持措施得当，植被覆盖了最高，虽土层覆盖厚度最大但被侵蚀量最少。土地荒漠化等级越大土地生产力越低。从2009-2013年土壤侵蚀量的变化趋势知土壤侵蚀量越来越小，可推测该地区实行了荒漠化治理措施。

3.C达坂城区处于峡谷，因狭管效应风力最大。

4.B风力发电装置的风叶长达6米，对飞鸟形成极大危害，风力发电占用很大土地面积，风力具有间歇性和季节性，这都是风电站的弱点；风力发电量要看其装机容量，大的风电场装机容量相当于一个三峡发电量。

5.B该区域地处我国西北干旱地区，城市等级大小受制于所处绿洲的大小。

6.B该地地处南回归线穿过的大陆西岸，受副高、东南信风和本格拉寒流的影响，降水稀少，沙漠广布。

7.B鱼类易腐烂变质，晒海盐需要海水，因此二者均属于原料导向型工业。

8.雾霾多生成在凌晨3-6时，多消失在凌晨5-9时。建议锻炼时间选择在上午9时以后。

篇6

摘 要：本文通过混合线性模型，借助R软件对我们24个代表性城市的PM2.5的影响因素进行分析。

关键词：PM2.5;污染特征分析;影响因素分析

一、引言

PM2.5是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物，也称细颗粒物和可入肺颗粒物。研究表明，PM2.5的来源广泛，成因复杂，既有因燃煤、机动车、扬尘、生物质燃烧等直接排放的细颗粒物，又有从空气中二氧化硫、氮氧化物、氨、挥发性有机物等污染物经过复杂的化学反应形成的二次颗粒物.由于PM2.5粒径小，吸附性强，组成复杂、性质多样可携带重金属、硫酸盐、有机物、病毒等进入人体呼吸系统和血液系统，对人体心、肺等健康构成直接威胁。此外，由于PM2.5细颗粒物粒径与可见光波长（0.4μm 至0.7μm）较为接近，对其有较强的消光作用，因此PM2.5也被普遍认为是造成空气灰霾现象的主要因素之一。

随着我国经济的快速发展和城市化水平的不断提高，大气环境问题日益突出。全国各地频繁出现的灰霾天气严重影响了城市环境和居民的身心健康，细颗粒物污染问题受到空前关注，推动了中国空气质量新标准的和PM2.5环境研究的发展。

在此前提下利用采集到的PM2.5质量浓度数据和同期的气象条件数据对PM2.5质量浓度变化特征及其与气象条件的关系进行定性分析、定量计算，以期提高人们对PM2.5污染特点、影响因素的认识，同时可为城市空气质量预报、城市大气污染治理防治等工作提供一定的基础数据和理论支持。

二、数据来源及简单描述

1.数据来源：我国PM2.5数据统计始于2013年10月，因此本文以从我国24个省中各取一个重点城市从2013年10月到2014年5月三个季度中分别选取一周的数据作为考察样本。选取的指标包括PM2.5（y），以及可能影响PM2.5的气候指标：平均气温（x1），平均湿度（x2），风速（x3），季节（x4），降水（x5）。其中PM2.5的数据来源于国家空气质量自动监测网，其它指标来源于Weather Underground http：//.

2.根据收集到的各个城市的pm2.5在整个统计时间段内的数值，计算各城市pm2.5在整个抽样期间的平均值，并按PM2.5平均值从大到小的顺序对这选取的24个城市进行排序如下表所示：

表1

Hebei tianjin wuhan xian beijing hefei jinnan chongqing

1 2 3 4 5 6 7 8

shanghai jiangsu chengdu changsha henan taiyuan hangzhou Harbin

9 10 11 12 13 14 15 16

sheyang jiangxi jilin guiyang kunming haikou shenzhen fujian

17 18 19 20 21 22 23 24

从上表可以看出，统计样本的年均PM2.5浓度最高的城市位于河北省。根据数据分析我们知道排在前两位的河北邢台、石家庄两市的年均PM2.5浓度高达155.2微克每立方米和148.5微克每立方米，是国家标准的4倍以上，该省的平均pm2.5浓度达到114.48。空气污染问题在长三角地区也日趋严重。上海、江苏、杭州等地的PM2.5浓度也接近国家标准的两倍。中西部省份亦凸显出空气污染问题。西安、武汉、合肥、太原等城市的PM2.5浓度也都达到了国家标准的两倍以上。而海口、深圳、福建等地的pm2.5浓度大小则比较可观，空气质量较好，如福建的平均pm2.5浓度只有24.57.

2.1平均温度与PM2.5的关系

图1

选取哈尔滨，石家庄，长春，济南和沈阳五个城市的数据分析PM2.5质量浓度与温度之间的关系，从图1种可以看出PM2.5浓度与温度变化的曲线几乎不能用同一方向的直线来拟合。我们知道在逆温层的存在使得当PM2.5的排放量基本相同的情况下，高温下的PM2.5的值低于低温下PM2.5 的值。但是，由于相关管理部门意识到PM2.5的危害，相继出台了一系列控制污染物排放的政策，因此人为的干扰可能使得PM2.5的值不再与气温呈现相关性。

2.2平均湿度与PM2.5的关系

同样选取哈尔滨，石家庄，长春，济南，沈阳五个城市的数据分析PM2.5质量浓度与湿度之间的关系，资料显示：PM2.5随着温度的变化的曲线近似于直线，且呈现正相关，即随着湿度的降低PM2.5也会降低，但斜率和截距均有不同，因此在用nlm模型拟合时需要在截距项加入随机效应。这与陈慧娟的观测相一致。并且从图中可以看出中间时间观测的湿度相比前期和后期引起PM2.5的变化更大，因此湿度对PM2.5的影响可能与季节相关，夏季湿度对PM2.5的影响比春季和冬季的影响更大。

2.3风速与PM2.5的关系

图1

选取五个城市的数据分析pm2.5质量浓度与风速之间的关系，由图3看出风速多数维持在0.45 m/s的较低水平，此时PM2.5质量浓度维持在较高水平并累计增加，达到最大值0.188 mg/m3，PM2.5的最低值0.039 mg/m3出现在强风速1.42 m/s之后。风速与PM2.5质量浓度负相关。通常风速越大越有利于空气中污染物质的稀释扩散，长时间的微风或静风则会抑制污染物质的扩散，使近地面层的污染物质聚集而不断增加。

2.4季节因素与PM2.5的关系

图4

以哈尔滨，石家庄，长春，济南，沈阳和郑州为观察样本分析季节因素对PM2.5的影响。图4为六个城市分季节箱形图，其中0代表夏季，1代表春季和冬季。从图可以看出春季和冬季的污染较重，夏季的污染较轻，这与二氧化硫、二氧化氮等污染物季节变化规律相一致，说明季节变化对污染物浓度的影响作用十分明显。

2.5降水与PM2.5的关系

比较24个城市有降水和无降水两种情况下PM2.5的变化情况，可以得到是否有降水与pm2.5相关性不明显。从箱形图数据资料可以以看出，此时的降水量与PM2.5呈现出明显的负相关，当没有降水时pm2.5的值较大。这是因为降水对各类污染物具有较好的洗刷作用，当降水量较大时污染物质量浓度降低较多，而少量降水对污染物质量浓度稀释作用较小，这与张文静的结论相一致。

总结：通过对选取的几个城市的PM2.5质量浓度与气候指标：温度、湿度、风速、季节、降水的分析和以上几个相关图可以得出，：温度对PM2.5值的影响比较复杂，受到各种人为干扰因素，但总体还是表现为温度相对较低的情况下，PM2.5值相对较大。与风速、降水指标对PM2.5影响方向一致，都和PM2.5质量浓度呈负相关关系。而湿度对PM2.5值的影响则表现为正相关，即环境中的湿度表现越低，PM2.5值也相对越小，并且从我们的分析中还可以得到夏季湿度对PM2.5值的影响要比春季和秋季大。

三、模型建立

基于以上分析，我们建立一个以平均湿度（x2），风速（x3），季节因素（x4）、降水量（x5）和湿度与季节的交互项（x2*x5）为响应变量，只有在截距项含随机效应的模型，模型形式如下：

Y=β0+bj+β2x2+β3x3+β4x4+β5x5+β6x2*x4+ξ

（1）

用R软件对模型进行参数估计，结果如下表

图4

考虑到不同地区湿度对pm2.5的影响可能不同，因此我们在x2中加入随机效应，模型形式如下

Y=β0+bj+（β2+bj）x2+β3x3+β4x4+β5x5+β6x2*x4+ξ

（2）

对上述模型进行参数估计，结果如下表

图4

我们运用方差分析检验来确定上述两个模型，比较结果如下：

图4

通过上表可以看出，模型2的AIC、BIC值都比模型1的小，且似然比logLik相对模型1大，因此模型2优于模型1，我们应当在斜率项中加入随机效应。

模型2的结果与我们在第二部分的分析基本相同，指标x2、x3、x4、x5和交互效应x2*x4参数估计均通过5%的显著性检验，因此湿度、风速、季节性因素、降水量、和交互效应都与pm2.5相关。且风速和降水量与pm2.5浓度正相关，春季的pm2.5浓度相比夏季要低。

四、模型诊断

（1） 根据各城市的残差拟合数据，各城市的残差都接近1，因此模型拟合的较好。

（2）由于模型假设残差和随机效应项服从正态分布，因此需要对此进行检验。

由资料可看出，残差和随机效应项的qq图基本呈一条直线，只有少数奇异点落在直线以外。因此残差项和随机效应项的正态分布假设成立。

五、结论

本文运用混合线性模型对24个城市的pm2.5影响因素进行分析，得出以下结论：

（1）工业城市的pm2.5排放量排名靠前，这是因为，相对于其他城市，这些城市这些城市在工业生产过程中有更多的大气污染物进入空气中。这种以牺牲环境为代价的发展是不可取的，相关部门应该采取措施引导那些重污染企业寻求更加可持续的发展道路。

（2）由温度与pm2.5的关系变化曲线可以看出，温度与pm2.5的关系不显著。温度的变化很难反映空气质量的好坏。

（3）湿度和pm2.5浓度正相关，当湿度较小时，pm2.5浓度较小。且湿度对pm2.5浓度的影响与季节有关，夏天湿度对pm2.5的影响比秋天和冬天大。

（4）风速与pm2.5浓度呈负相关。当风速较大时pm2.5浓度较小，风速较小时容易产生较大浓度的pm2.5.