人工降雨的成因范文

導語：如何才能寫好一篇人工降雨的成因，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

物質不但可以發生固態、液態間的相互轉化，液態、氣態間的相互轉化，還可以發生固態、氣態間的相互轉化?？傊磺形镔|都可發生狀態變化。

二、復習過程

（5）．升華：

升華現象：

①加熱碘，可以看到有紫紅色的碘蒸氣出現。

②衣柜中防蟲用的樟腦片，會慢慢變小，最后不見了。

③冬天，濕衣服放在戶外會結冰，但最后也會晾干。（冰升華成水蒸氣）

升華吸熱：干冰可用來冷藏物品。（干冰是固態二氧化碳，升華成氣態時，吸收大量熱）

（6）．凝華：

凝華現象：

①霜和雪的形成（水蒸氣遇冷凝華而成）

②冬天看到樹上的“霧凇”

③冬天，外界溫度極低，窗戶內側可看見“冰花”（室內水蒸氣凝華）

凝華放熱：略

附錄：①電冰箱原理：利用制冷劑汽化吸熱、液化放熱。

②南極地區以冰雪為水源。先將冰雪放入壺中加熱熔化成水，至水沸騰，可看到

汽化出的水蒸氣在壺嘴上方液化成霧狀小水珠，俗稱“白氣”。

③用久了的燈泡會發黑？鎢絲受熱，發生升華現象，由固態變為氣態；鎢絲冷卻，鎢蒸氣又在燈泡內壁上凝華。

④干冰“人工降雨”：干冰進入云層升華成氣體，從周圍吸收大量熱量，使空氣的溫度急劇下降，高空水蒸氣凝華成小冰粒。小冰粒逐漸變大而下降，遇到暖氣流就熔化成雨滴落到地面上。

例題1[2006濰坊]在北方的冬季，下列幾種常見的物態變化現象中，屬于凝華現象的是

A.室外凍冰的衣服會變干B.房間窗戶玻璃的內表面出現冰花

C.正在跑步的人，口中呼出“白氣”D.河面上結了一層厚厚的冰

例題2[2006菏澤]下列對自然現象成因的解釋錯誤的是（）

A．早春黃河中漸漸消融的冰凌——熔化

B．夏天的清晨草坪上附著的露水——液化

C．深秋的霜凍——凝華

D．冬天空中飄落的雪花——凝

例題3[2006淮安]雨、露、霜、冰都是自然界中水的“化身”，其中由空氣中的水蒸氣凝華而成的是（）

A.雨B.露C.霜D.冰

三、堂上練習

（一）填空題

1.[2006重慶]夏天的早晨，室外的花草、樹葉上常常有晶瑩的小露珠，這是現象；寒冷的冬天，清晨起床時常?？吹酱皯羯嫌幸粚影咨谋?，這是現象．

2.[2006深圳]今年入夏以來，深圳陰雨連綿，暴雨不斷，降雨量同比明顯上升。這是由于深圳處于__________氣壓控制之下;雨天室內墻壁常常“冒汗”，這屬于物態變化中的_____________現象;降雨嚴重影響了荔枝樹花的______________，降低了結果率，造成深圳荔枝大幅減產。

（二）選擇題

1.[2006吉林]下列說法中錯誤的是()

A．人工降雨中利用干冰升華吸熱．

B．冬天早晨常常下霜，是凝華現象

C．飲料中的冰塊體積減小是熔化現象

D．夏天打開冰棍的包裝紙，有“白氣”生成，是汽化現象

2.用久了的白熾燈炮會發黑是因為（）

(A)鎢絲升華，燈絲變細(B)鎢升華后，在燈內凝華

(C)鎢絲蒸發，在燈內凝華(D)鎢的凝固

3.[2006天津]下列物態變化現象，說法正確的是（）

A．冬天，樹木及地面上結霜是凝固現象

B．霧的形成是汽化現象

C．冬天，晾在室外結成冰的衣服會直接變干，是蒸發現象

D．冬天，晾在室外結成冰的衣服會直接變干，是升華現象

篇2

關鍵詞：城市內澇；排水系統；預防措施

中圖分類號： S276 文獻標識碼： A

一、城市內澇

近年來，國內一些城市內澇災害頻繁發生，城市陷入癱瘓，交通道路受阻，嚴重影響群眾的生產和生活，作為城市發展的基礎設施，排水設施支持和服務著城市的發展和建設，城市內澇是影響我國城市發展的重要災害之一，對城市的發展造成很嚴重的直接經濟損失，嚴重影響了我國經濟社會的正常發展，給城市管理造成很大的公共健康問題，內澇過后引發的疾病呈現增加態勢，給城市道路交通帶來很大的障礙，造成交通事故發生數量明顯增加，嚴重影響電力輸送，導致地下電纜出現故障，嚴重影響群眾的正常生活，給城市發展造成嚴重的經濟損失。

二、城市內澇產生原因分析

對城市發生內澇的原因進行分析，發現主要有以下幾個方面：

（一）城市化導致的熱島效應

隨著我國城市化進程的逐漸加快，城市內的人口數量大量增加，交通運輸量加大，建筑群建造的更加密集等許多因素導致城市內溫度明顯高于郊區的穩定，城市化進程的加快直接改變了城市所在區域的生態環境，進而形成熱島效應，而城市熱島效應會直接影響降水，導致降雨強度增加，同時，因為城市發展的需要不斷發生的人工降雨，也在一定程度上造成了降雨量增加，進而增加了城市洪澇災害的發生。另外近年來，極端天氣頻發這給城市的各項基礎設施都造成了很大壓力，比如強降雨的發生直接考驗著城市的排水系統，比如一些城市內的降雨強度和范圍超過歷史最高記錄。

（二）排水設施建設缺乏長遠規劃

在城市土地利用過程中，許多城市的地表大都被水泥、瀝青等進行加鋪，導致地面出現表面硬化的情況，由于城市的建設直接改變了地表徑流狀況，土地表面硬化導致地面摩擦阻力減小，導致水流的徑流量增加，表面硬化的地面的雨水儲存功能大大下降，導致地面雨水不能滲入地下，同時在城市基礎設施建設過程中，對于排水管網的建設沒有進行詳細研究和規劃，缺乏長遠而科學的發展規劃，一些地方的排水管網建設設計不科學，甚至出現與城市排水主管道不相連的情況，同時沒有考慮城市建設安排和建筑布局對排水的要求，以及忽視了當地特殊地理條件和氣候可能造成排水影響，因此由于排水系統設計不合理，以及沒有嚴格按照排水設施標準進行建設，導致排水設施不能很好的適應城市發展的要求。

（三）排水設施維護管理不到位

對城市排水設施建設的相關資金投入不足，以及排水設施平時維護和管理不到位，沒有做到及時保養和維修，導致排水設施的防內澇能力下降，一些緊急防洪設施沒有得到及時的維護，舊有的排水設施建設標準相對較低，且大都年久失修，防洪能力大為下降，同時因為一些排水設施沒有做到定期保養和維護，導致排水管道內垃圾淤積，直接影響排水能力，加之對于強降水和洪澇等氣象服務系統還尚未建成，不能很好的發揮預防城市內澇和氣象災害監測預報的功能，加劇了城市內澇災害發生的可能性，城市原先設計的排水設施的排水能力不足，導致城市出現內澇災害的頻率大大增加，因此排水管道和設施的日常維修缺乏管理和維護也是導致城市雨天積水發生的原因之一。

三、城市內澇的防治對策

加強城市內澇預防能力和水平需要從城市防洪和防澇的實際出發，全方位做好城市內澇預防工作，建議從以下幾項措施著手：

（一）合理規劃建設城市排水系統

城市發展需要尊重自然，遵循正確的城市規劃、建設和管理的理念，在規劃城市發展過程中應適應尊重和利用自然，合理確定城市規劃，充分考慮城市發展中可能遇到的災害天氣，制定城市的承災能力標準，根據城市發展的總體規劃，結合當地水文和氣象實際記錄數據，確定城市排水系統的長期規劃和建設，同時在加快舊城改造進程中需要加強排水管道的改造升級，逐步改造老城區的排水網絡建設，進而確保城市整體的排水主管道暢通，因此合理的排水規劃是城市排水工程建設的重要組成部分，直接影響城市排水系統的質量，城市發展進程中要結合城市實際，設計科學合理的排水系統。

（二）加強排水設施維護

城市排水設施的建設需要立足城市具體地形實際進行，同時還需要根據實際發展需要合理進行改造維護，進而不斷完善城市的排水系統和管網建設，在城市建設中加強對排水管道和排水設施的日常管理和維護需要切實加大資金投入力度，采取切實有效措施才能做好城市排水管網系統的日常維護工作，及時維修和清洗排水管網，確保排水系統正常運行，進而確保在夏季汛期到來時可以正常發揮排水網絡的作用，同時需要加強對排水設施的維護和管理力度，應該對相關管理部門進行洪澇災害應急演練，充分提高各部門應對城市內澇突況的能力。

（三）定期進行管道疏浚

目前，城市排水管道在運行過程中往往存在發生堵塞的可能，這是由于排水管道內的淤積物得不到及時清除，導致管道排水不暢所致，所以排水管道的日常維護疏浚是城市排水系統維護的一個重要環節，因此城市排水系統建設過程中要不斷健全排水管道的管理和疏浚機制，建立和完善一套切實有效的排水管道維修管理系統，配備一支專業疏浚維護人員隊伍，定期疏浚排水管道，清除管道內的淤積物，確保排水管道暢通，充分發揮排水管道的泄洪作用，避免發生管道堵塞的情況。

四、結論

隨著城市化進程的快速推進，城市內澇問題日益突出，已成為影響城市發展的一大弊病，出現內澇的原因與當下的城市排水設施建設有著緊密的影響，因此需要結合城市化進程發展實際，在城市建設過程中合理規劃城市排水系統，形成科學合理的泄洪管道系統，加強日常的排水設施維護工作，定期進行管道疏浚，才能切實有效的防止城市內澇的發生。

參考文獻：

[1]朱明安，李穎.城市積水原因分析及防治對策探討[J].城市道橋與防洪, 2011（4）：100-103.

[2]李威，李丹.城市內澇產生的原因及應對措施[J].西南給排水, 2013（1）：19-21.

[3]鞠寧松，龔坤.城市內澇的成因及破解方法探討[J].江蘇建筑, 2011（S1）：90-93.

[4]王 峰，顏正惠，黃偉樂，周芡如.城市雨水內澇成因及對策[J].中國給水排水，2012（12）：15-20.

[5]王軍，馬洪濤.解決城市積水問題的對策與措施[J].行政管理改革，2011（11）：71-73.

篇3

關鍵詞：城市水土流失，經驗統計模型，水土流失影響因子

中圖分類號： TV 文獻標識碼： A 文章編號：

1.前言

區域水土流失量的科學預測和計算，是開展水土保持規劃、設計及監督預防的重要基礎性工作，水土流失預測方法主要包括類比法、數學模型法、試驗觀測法、專家評估法及航空照片判讀法，而因基礎數據缺乏、技術設備落后等原因，目前多采用類比法、專家評估法，其他技術手段成熟應用的不多。深圳市水土流失是典型的城市土壤侵蝕類型，自上世紀90年代中期以來，在城市水土保持方面做了大量工作，但在土壤侵蝕預測模型方面留有空白。目前，深圳市對于城市開發建設項目水土流失量的預測基本上采用類比法，即通過實地水土流失現狀調查，估測水土流失強度范圍，并依據水土流失強度分級標準，估算水土流失量，人為主觀影響較大，因此，類比法難以適應城市快速發展的需要，建立符合城市水土流失特點及發展變化的預測方法，對各類流失類型和強度進行科學量化，對流失量進行準確計算顯得非常必要，對提升水土保持工作水平尤為重要。

土壤侵蝕模型是對水土流失量進行預測的重要工具。自20世紀60年代以來，國內外已經開發出許多實用的土壤侵蝕預報模型[1]。根據土壤侵蝕模型的建模手段和方法，可分為經驗統計模型與物理成因模型。經驗統計模型是通過觀測資料和數理統計方法，選定影響因素，得出計算土壤流失量的方程式，它簡單實用，在實際應用中發揮著巨大的作用。物理成因模型則以土壤侵蝕的物理過程為基礎，根據已知影響條件來描述土壤侵蝕產沙過程，從而預報土壤侵蝕量。但由于自然界本身的復雜性和人類對自然認識的局限性，土壤侵蝕規律未能認識清楚[2]。所以物理成因模型距離實際應用尚有較大距離。這些模型反映出了土壤侵蝕的過程、強度及流失量，但地域移植性差、通用性薄弱，而且所選因子主要是降雨、地形、土壤、植被、人類活動等土壤侵蝕因子，很少有依據城市土壤侵蝕情況建立的。

依據目前的條件，建立經驗統計模型，可更好地滿足工程上的需求。筆者創新性地提出了城市化人為影響因子，補充了目前開發建設項目水土流失模型，并建立一個符合深圳地區特性的經驗統計模型，為工程建設所產生的水土流失預測提供準確的方法。

2．研究方法

2.1 模型工具的建立方法

深圳地區缺乏水文、泥沙資料，也沒有建立水土流失預報模型。本文以美國通用土壤流失方程（USLE）為基礎，結合深圳市具體情況，建立符合深圳地區水土流失特點的簡化經驗統計模型。

由于在城市發展所造成的水土流失中，人為影響非常大，故在模型別提出城市化人為因子。主要考慮的土壤侵蝕影響因子為：降雨、土壤、地形、植被和城市化人為因子。模型基本表達式為：A =M R K L S P(1)

式中，A：年平均土壤侵蝕量；M：城市化人為因子；R：降水因子；K：土壤侵蝕因子；L及S：地形因子；P：地表植被覆蓋因子。

2.2 水土流失影響因子關系

2.2.1降雨侵蝕力因子R

在水力侵蝕中，降雨因子（Rainfall-erosivity）的作用非常重要。深圳降雨量大，且分布不均。本文使用年內月平均降雨量及降雨總量數據，根據魏斯曼經驗公式計算R因子。

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

式中：P為年降雨量（mm）； Pi為月平均降雨量（mm）。

我們以1800mm為界，將深圳地區劃分為多雨區和少雨區，分區計算R值。多雨區以1995年深圳水庫站雨量計算，少雨區以1995年石巖水庫站雨量計算，R值分別為68.78、52.89。

2.2.2土壤可蝕性因子K

土壤可蝕性因子（soil erodibility﹐K）體現土壤對于沖蝕分離（detachment）和搬運作用（transportation）的忍受程度，它可以充分的反應出土壤本身對于沖蝕破壞力的抵抗能力。該因子受到土壤本身理化性質的影響，值越低表示該土壤的抗蝕能力越強。根據Wischmeier 和 Mannering[4]用人工降雨測定的55種土壤的可蝕性指數，選定13個進行回歸分析，得出下式（即諾謨方程）：

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為土壤可蝕性因子，d為粉粒和細砂的含量百分比，e為沙粒含量百分比，b為土壤結構系數，c為土壤滲透系數。該方程尤其適用于溫帶中質土壤[5]。臺灣學者對以上方程進行修正（4），使其適合臺灣省的土壤狀況[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)

深圳和臺灣地區緯度相近，氣候和自然地理狀況也相近，土壤發育的狀況也應該相同。所以式(4)可以應用到深圳土壤可蝕性因子的求算中。

深圳地區主要土壤類型為花崗巖赤紅壤和紅壤，有機質含量中等（2.0—3.5）。根據中國、加拿大在廣東德慶縣深涌水保試驗基地合作項目《廣東省花崗巖地區土壤侵蝕與整治》的土壤資料[7]，統計分析得出深圳地區土壤有機質含量為2.26%， a即取此值。

由中加項目資料可知，深圳地區粒徑

深圳地區花崗巖赤紅壤、侵蝕赤紅壤、紅壤一般都質地粗，孔隙度大，疏松而通透性強；而另一種土壤砂頁巖赤紅壤土體緊實，通透性較差。所以綜合來看，深圳地區土壤滲透性能中等，根據滲透等級表[6 ]可知土壤滲透系數c取值為4，為中等慢速。

根據廣東省花崗巖顆粒粒度特征分析表[7]及深圳土壤類型，查出深圳地區土壤顆粒特征。同時，結合深圳河道淤積物顆粒分析[8]。擬定深圳地區主要侵蝕土壤花崗巖赤紅壤中粉沙及很細砂（0.002-0.1mm）所占百分比d為31.28%，砂粒（0.1-2.0mm）所占百分比e為35.32%。

將以上參數值式代入式(4),求得深圳四河流域內土壤抗侵蝕參數K為0.01537。

2.2.3地形LS（坡長、坡度）因子

由于地形因子對土壤的影響地域性差異較小，所以直接采用美國通用土壤流失方程地形因子的計算式（5）[9] 來求流域各侵蝕斑塊的地形因子值。

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

式中：a 表示平均坡度；l表示平均斜坡長。

2.2.4植被覆蓋因子P

南京土壤所楊艷生、史德明研究員對南方花崗巖地區進行了調查，得出在其他流失條件大致相同條件下，土壤流失量與植被覆蓋度的關系[10]，由些可推出植被覆蓋因子P值與覆蓋度C的關系為: P=18982.63 C-2.3。 （6）

2.2.5城市土壤侵蝕人為開發因子M

由于深圳地區的水土流失主要是由人為作用所造成，且有強度大、增加速度快等特點，這與山區水土流失有很大不同。建立符合深圳的侵蝕模型，就必須考慮城市化人為影響因子，所以我們提出人為開發因子M來反映城市水土流失的人為影響。

M因子主要體現場平工程、線性工程、采石取土等人為開發活動引起的產沙量大的特點，代表城市水土流失的特征。目前尚不能對上述各類人為開發活動產沙量大的各個細節因素進行詳細計算，但可以通過已知土壤侵蝕模數的地塊，用城市土壤侵蝕模型反推而求之。本次利用1995年三個臨時水保試驗站（ 茶寮、沙嚇苓、石巖）實地調查資料反推出M值，計算結果見表1。

表1城市人為開發因子M值計算

Tab.1Human-caused influence factor of urbanization

綜合以上各河流域內的M值，得出深圳城市土壤侵蝕人為開發因子M為0.1252。（M為表示城市水土流失人為影響因子的概化值）

2.3 經驗統計模型建立

已知侵蝕模型的基本方程為A= M R K LS P

式中：A：土壤流失量（t/km2.a）； R：降雨沖蝕指數（Mj.mm/ km2.hr.a）；K：土壤可蝕性指數（t. km2 .hr / km2 .Mj.mm）,取值0.01537；L：坡長因子；S：坡度因子；P：植被覆蓋因子，P=18982.63C-2.3，C為植被覆蓋度；M：城市土壤侵蝕開發因子，取值0.125235。

將各因子計算值代入公式，得到簡化侵蝕模型方程為：

A=36.5389 R LS C–2.3

據雨量分區分別進行計算，對于1800mm年降雨量線以上的深圳雨量豐沛地區：

A多雨 =M×R多雨×K×LS×P=2512.45×LS×C-2.3

對于1800mm 年降雨量線以西的深圳雨量較少地區：

A少雨 =M×R少雨×K×LS×P=1932.00×LS×C-2.3

2.4適用范圍

該模型是建立在土壤侵蝕理論及大量實地觀測數據統計分析的基礎上，模型建立以USLE為基礎，同時又考慮城市水土流失特點。根據調查水土流失斑塊特性，該模型適用范圍也僅限于坡度小于15°、面積小于1hm2的城市開發建設緩坡地。

3．模型精度檢驗

預測模型精度檢驗是利用兩組實測資料進行，其一是采用觀瀾河流域茜坑水引水水渠歷年泥沙清淤資料進行檢驗；其二是采用布吉河水徑支流歷年清淤資料進行檢驗。

3.1 精度驗證一

茜坑水引水渠全長850米、寬6米、高7米，位于茜坑水出口處，接納上游來水來沙，并在汛期抽取觀瀾河水入茜坑水庫。根據2004年我們對茜坑水庫～引水渠區間的水土流失及斑塊調查，表明這一地區由于開發建設，水土流失嚴重，茜坑水庫引水渠上游來沙在引水渠口大量淤積，據清淤統計，近期（1995年～2003年）年淤積量的變化范圍為3284 m3～4898 m3，平均值為4173 m3 ，扣除10%的雜物，則為3756 m3，折合4695t (干容重取值為1.25t/m3 )。

利用建立的深圳土壤侵蝕模型推算出水土流失斑塊產沙量為5896t，再乘以輸移比0.74（輸移比= 1995三個實驗站實測河道泥沙量/實測產沙量），得出進入引水渠的泥沙為4363t，與清淤值4695t的誤差僅為7.07%。所以，建立的城市水土流失預報模型具有相對較高的實用精度。

3.2精度驗證二

水徑支流是布吉河，同時也是全市水土流失最嚴重的地區之一。布吉水務所從2000年～2003年每年都對水徑支流清淤。最近的一次清淤量為2003年的23670 m3 ，扣除建筑垃圾、生活垃圾等雜物后，則為17752 m3 ，折合22190t泥沙（干容重取值為1.25t/m3）。

根據2004年調查的水徑支流水土流失斑塊資料（表2），利用建立的深圳侵蝕模型推算出水徑支流水土流失斑塊的產沙量為54052t，再乘以輸移比0.74后，有39998t泥沙進入河道，其中19999t泥沙進入水徑支流，另有19999t泥沙進入布吉河干流（泥沙干支流分配取50%，由深圳河、布吉河二河的干、支流清淤資料統計得出）。

表2 布吉河水徑支流各流失斑塊侵蝕量計算表

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

斑

比較模型計算結果和清淤統計結果，布吉河水徑支流入河泥沙量模型計算值為19999t，河道清淤量為22190t，兩者誤差為9.87%。

4. 結論

深圳地區雖為全國開展城市水土保持工作較早，但在水土流失科學預報方面工作較晚。筆者在USLE的基礎上，借鑒臺灣侵蝕模型數據庫建立模式，通過河道歸槽泥沙量反推確定的經驗統計模型，能夠較科學的反映出城市開發建設水土流失的特點。通過對茜坑引水渠和布吉水徑支流泥沙量清淤值和模型計算值的對比，表明所建立的經驗統計模型的誤差不大（7.07%和9.87%），均小于10%，說明精度良好，結果可信?？蔀殚_發建設項目水土保持方案編制及水土保持規劃等具體工作提供科學工具。誠然，土壤侵蝕和水土流失規律是復雜的，模型中各因子之間的函數關系還需要在實踐工作中進一步驗證和優化，模型形式有待根據項目類別、立地條件特點統計出分類模型，需要在今后的水土保持工作中不斷探索、總結。

參考文獻

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中華人民共和國水利部，美國農業部. 中美水土保持研討會論文.北京.2003

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楊艷生、史德明，南方花崗巖區的土壤侵蝕及其防治.水土保持學報, 1991.

篇4

關鍵詞：信息技術；化學教學；整合

隨著當今教育改革的全面實施，現代信息技術的迅猛發展，現代化教學媒體逐步進入了課堂。將現代信息技術與化學學科進行整合，不僅可以改變過去傳統的以教師講授為主的教學方式，建立起以教師引導,讓學生自主探索的當代教育模式，還可以提高學生學習的自主能動性，滿足當今學生個性發展的需要，從而有效地提高學生的綜合素質。

一、利用信息技術與化學教學整合，可以創設教學情景，讓學生更快地融入到課堂學習中

現代化信息技術集聲音、圖像、動畫三者于一體，會生動形象地吸引到學生的注意力，利用現代化信息技術創設教學情境，和傳統教學的手段相比有著不可比擬的優勢。利用現代化信息技術有助于提高學生的觀察能力、想象能力，抽象思維能力,從而會加深對所學知識的理解和鞏固。例如，我在講授必修1第四章第三節《硫和氮的氧化物》這一節課時，在上課時利用多媒體播放世界著名的光化學煙霧事件，火山噴發的景象，酸雨的危害和來源的一些錄像資料，同時讓學生觀看一些相關的圖片，如空氣質量日報、各種含硫化合物的礦石、用二氧化硫漂白過的銀耳等圖片，學生觀看后，會讓每一位學生都有一種身臨其境的感覺，同時學生們也會對本節課所要學習的知識產生了濃厚的興趣，使他們很快地融入到化學課堂中，利用現代化信息技術創設教學情境可以自然而然的引入新課，同時有利于突出教學重點，突破教學難點。

二、利用信息技術與化學教學整合，可以形象展示宏觀物質的微觀結構，優化化學理論教學

化學既要研究物質宏觀上的性質及其變化，同時也要研究物質微觀上的組成和結構，化學是一門通過宏觀物質的性質研究微觀結構的自然科學。微觀領域中的物質結構等，教師難于用語言表達清楚，利用傳統的教學手段也難以使之形象化，學生理解起來有很大困難。應用計算機多媒體能很好地使微觀粒子宏觀化，利用多媒體的三維動畫功能則可以輕易解決化學模型問題.例如我在將晶體結構時，利用化學三維分子模型軟件制作的(離子晶體、分子晶體、原子晶體)課件，在教學實踐中的確獲得令人滿意效果。如下圖是微觀模擬出的NaCl晶體結構示意圖通過將微觀的結構形象的展示出來，很容易看出在在NaCl晶體的一個晶胞中，Cl-位于晶胞的8個頂點（即8個這樣的晶胞共用1個這樣的頂點）和6個面心（即2個晶胞共用一個這樣的面心），因此就不難解決下面的問題：①在NaCl晶體的一個晶胞中，Cl-的個數等于4，即8*1/8+6*1/2=4；Na+的個數等于4，即12*4+1=4。②在NaCl晶體中每個Na+同時吸引著6個Cl-。通過形象的現代教育技術把感知、理解、鞏固與運用融合為一體，使得學生在較短時間內記憶得到強化，有效地帶動學生進行豐富多樣的三維空間想像，促進個體主動參與認知結構不斷重組的遞進式學習過程。

三、利用信息技術與化學教學結合，可以克服實驗器材和空間因素的制約，提高實驗教學質量

在化學實驗教學會中涉及到許多具體的物質，實驗現象以及一些化工生產過程，其中有實驗室所沒有的物質，也有在化學課堂上無法演示的化學實驗，更有我們生活中很難接觸到的化工生產過程，但是有了現代化的信息技術，利用課堂多媒體讓學生可在教室里親眼目睹我們化學實驗室不能完成的實驗現象以及一些化工生產。如：用干冰制造舞臺上的云和霧，在高空中撒布干冰進行人工降雨，在電視上參觀污水處理廠，煉鐵廠，石油加工、煤的綜合利用、海水曬鹽，海水制堿的生產更加熱愛自然，關注環境，熱愛生活。另外，教師在演示化學實驗時，有些現象學生還沒有還得及觀察現象，現象就消失了，學生沒有準確地觀察到實驗現象，后面的教學工作也會無法開展，如果再次進行實驗，但課堂教學時間有限。如：鉀和水的反應速率很快，現象稍縱即逝，有些學生還沒有來得及觀察清楚實驗現象，反應就已經結束了，我們如果重新做該實驗不僅浪費藥品，還會浪費時間，這時就可利用自制的多媒體課件重復播放實驗過程，根據實驗教學需要，可調節音像的大小，遠近、快慢，有的放矢指導學生觀察，收到了較好的實驗效果。還有一些非常具有危險性的實驗，如果操作不當可能就會造成無法挽救的安全事故，這時可利用多媒體課件展示。例如：對于濃H2S04稀釋實驗，教師在課堂上一般只會演示正確的實驗操作，對錯誤的實驗操作只是進行講解而已，這時我們就可以通過制作多媒體課件對濃H2S04滴入水中這一錯誤操作進行演示，同學們親眼看到硫酸放出大量的熱，使H2S04液體四處飛濺的實驗現象，使學生加深對濃H2S04稀釋操作的理解和掌握。

四、利用信息技術與化學教學整合，可促進學生的自主學習

和傳統教學方式相比，現代化信息技術教學可以提高學生的自主學習能力，有利于培養學生勇于創新和勇于探索的精神。例如，我在講《環境保護》這一節課時，為了讓學生們深入地了解環境污染的類型、原因以及危害，讓學生更加深刻地理解環境保護的意義，提高學生們的環境保護意識。我就讓學生利用課余時間通過網絡查閱有關環境污染的資料，讓學生進行自學，學生通過網絡查詢到各種有關污染的影像資料和圖片信息，了解到世界上著名的污染事件以及嚴重后果，了解到霧霾的成因和危害，大量觸目驚心的影像和圖片以及數字讓學生對環境問題有了更加深刻的認識，無形之中也培養了學生愛護環境、保護環境的意識。同時學生還可以通過微信、QQ群、社會論壇等等，和同學、老師、甚至是環境專家進行學習交流，開展自主性探究學習。總之，現代化信息技術與中學化學教學的整合，可以為我們的化學教學工作提供最理想的教學環境，為學生提供最佳的視覺和聽覺上的感受，可以充分地調動學生的學習熱情，提高學生的想象能力，培養了學生自主學習的能力，給與了學生最大的發揮空間。因此我們化學教師一定努力掌握現代化教學手段，實現最優的教學效果。

參考文獻：

[1]何克抗.現代教育技術和優質網絡課程的設計與開發.中國大學教學網絡教學與學習.2005年第1期

[2]蔡素萍.多媒體教學與化學實驗.中學化學教學參考.2002（10）

篇5

高考命題以考查能力立意，側重考查知識遷移能力與創新思維能力，命題選材新穎，多為教材所無，設問角度別致，耳目一新，不落窠臼，體現能力考查，達到高考選拔的最終目的。解題過程需經過提取信息、調用知識、探究問題等三個必經的環節，且整個思維過程中各環節雖有先后之別但實為相互滲透相互啟發的狀態。環境保護類試題的命制及解答也不例外，資源、環境污染、生態破壞等環境問題，試題設置情景陌生，設問角度多從環境問題的表現、影響、成因及應對措施等角度著眼，而解答此類題的關鍵首先在于正確提取信息，在試題情境所展現的圖、文、表、材料中已經蘊含了足夠解答所設問題的信息；其次是調動和運用相關知識，除創新思維類試題（這類試題純粹考查考生快速自學能力）外，試題解答需用到的知識皆為課標規定的主干知識，是考生自學即可掌握的知識，其困難在于能否把試題材料所蘊含的信息與需調用的知識形成關聯，并探究得出解答途徑，最后用富有邏輯的專業語言描述和闡釋出來。整個解題過程完美體現了思維能力的考查，體現了課程標準能力培養的理念。解題所用到的知識雖極簡單但解答問題所需要的思維張力卻極大，這一點大大區別于以往考試以考查知識立意的命題形式，一個人雖學富五車但若沒有思維能力一定無法解答現行高考試題，這正是現行高考命題的優勢所在，且要求考生必須具備創新思維能力，避免死讀書，讀死書。

二、分類解答

（一）環境污染類

環境污染包括水污染、大氣污染、固體廢棄物污染三個主要方面，命題涉及成因、危害與治理措施。不同環境污染的形成原因各不相同，要結合其特點進行具體分析。例如，赤潮產生的原因為：沿海地區工業廢水和生活污水的大量排放和過度海水養殖，造成海水富營養化，促使赤潮生物的大量繁殖；適宜的水溫、鹽度等環境有利于赤潮生物的繁殖；水體交換不良的港灣和沿岸海域容易發生赤潮。同一類型的環境污染由于所處的地理環境不同，帶來的危害也不相同。如我國北方區與南方區酸雨類型不同，是因為能源利用的占比不同，北方以煤炭利用產生的硫酸型酸雨為主，南方以石油利用產生的硝酸型酸雨為主。針對造成污染問題的成因采取相應治理措施：不同的污染問題成因不同，采取的措施也應不同，只有針對具體造成污染問題的原因，才能找到解決這一問題的措施。一般來講，根本措施在于減少污染物排放（可通過提高資源利用率、凈化處理后達標排放，使用環保原料和燃料等達到目的），同時加強綠化，以增強環境自凈能力。對于全球性污染問題還需加強國際合作。如大氣污染的防治主要包括節能和提高能源利用效率、開發潔凈煤技術、開發新能源、利用可再生能源、控制機動車污染、控制工業污染等。水污染的防治在農業生產中應采取合理施用化肥、農藥，發展生態農業，加強氮、磷污染防治等措施；工業生產中最有效的方法是推行清潔生產和建設城市污水處理廠。垃圾處理應堅持“資源化、減量化、無害化”的原則。

例1（2015年全國新課標文綜卷Ⅱ）閱讀圖文材料，完成下列要求。

圖1示意河套平原地區。當地將黃河水通過引水渠引入區內灌溉農田，農田灌溉退水經過排水渠匯入烏梁素海。近年來，烏梁素海出現污染加重趨勢。

（1）分析近年來烏梁素海污染嚴重的原因。

（2）提出治理烏梁素海污染的措施。

【參考答案】（1）河套灌區的農田退水絕大部分排入該湖，化肥、農藥的使用使得湖水污染加劇；當地工業與城鄉生活廢水也都排入該湖。所在區域氣候干燥，降水少，湖水以水渠進入和排出，吞吐量較小，流動性差，污染物在湖中積累，污染逐漸嚴重。

（2）①減少化肥、農藥的使用，改變種植結構，采取綠色生產；②嚴格執行工業和生活廢水的排放標準，控制入湖廢水排放量；③及時清淤，采用生物措施凈化；④嚴格執行環保法，加大違法排污處罰力度；⑤加大環保宣傳，增強人們的環保意識等。

【解題思路】本題首先是讀圖分析能力的考查，必須正確提取圖示信息方能與設問構建關聯，由圖示可知河套平原總干渠發出的各支渠流經農田后，進入總排干渠，然后匯入烏梁素海。第（1）題，由于農田灌溉退水經過排水渠匯入烏梁素海，農業生產過程中大量使用化肥農藥，殘留在土壤中的農藥化肥隨灌溉水流入烏梁素海，造成其嚴重污染。當地工農業、城鄉生活廢水也排入該湖，加上所在區域氣候干燥，降水少，蒸發量大，湖水以水渠進入和排出，吞吐量較小，流動性差，污染物在湖中積累，濃度加大，污染逐漸加重。

第（2）題，針對烏梁素海污染物來源主要是河套平原灌溉退水從農田中帶來的農藥化肥和泥沙等，因而要控制農藥生產過程中農藥化肥的使用量，對于工業和生活廢水污染，應該嚴格執行工業和生活廢水的排放標準，控制入湖廢水排放量，對湖區及時清淤，在湖泊邊緣可以設置沉淀池等工程設施，種植水草，采用生物措施凈化，同時加大違法排污處罰力度，加強環保宣傳，增強人們的環保意識等。

（二）生態破壞類

生態破壞包括森林破壞、草地退化、生物多樣性減少、環境質量下降、水土流失、土壤肥力下降、土地荒漠化、大氣增溫、臭氧層空洞等。每一種生態破壞問題都具有一定的區域特征，針對不同地區的區域特征可以判斷該地區容易出現什么樣的生態破壞問題。產生生態問題的原因有自然原因（多與區域特征有關），也有人為原因（人類不合理的生產、生活活動造成的）。對這些基礎知識要有一個把握，如森林具有強大的生態效益：調節氣候、涵養水源、保持水土、防風固沙、過濾塵埃、提供旅游休閑地等，能為人類提供各種生態服務，森林尤其是原始森林被大面積砍伐，無疑會影響和破壞森林的生態功能，帶來生態災難，包括洪水、旱澇、物種滅絕等；草地退化的原因包括自然與人為兩個方面，自然原因包括氣候變暖、降水減少和干旱頻繁發生等。人為原因是最主要原因，包括超載放牧、盲目開墾、規劃利用管理不當、濫采濫挖等，在我國，鼠害和蟲害也是重要原因。草場退化導致載畜量下降，草地生態環境惡化，使當地動植物資源遭到破壞。保護草地的措施重在控制人口增長、改善經濟結構、加強經濟發展。物種滅絕的防治措施有建立自然保護區，保護生態環境；把某些瀕危物種遷出原地，移入適當環境進行特殊保護和管理；建立瀕危物種種子庫、動物庫等，以保護遺傳資源；國家頒布相關的法律、法規。

例2（2015年全國新課標文綜卷Ⅰ）近年來，我國道路施工愈加注重保護環境。喀斯特地區土層薄，保護土壤尤為重要。在南方喀斯特地區修建公路，開挖石料和堆放棄料前后需采取必要的措施，以在工程結束后，仍在原地維持土壤的生產功能。

指出為達到保護土壤的目的，在南方喀斯特地區開挖石料和堆放棄料前后應采取的措施，并簡述理由。

【參考答案】措施：之前，將土壤移走，集中堆放并作保護措施（四周圍擋，表面覆蓋）。之后，將土壤再覆蓋在石料開挖場或棄料堆放場的表面，并采取防止土壤流失的措施。

理由：喀斯特地區土層薄，易被移走；南方地區雨水多，土壤易流失，需保護。

【解題思路】該題以喀斯特特殊土層條件為材料，考查在工程建設中，如何保護土層，保護土壤的肥力，保護好生態環境。解答此題的關鍵是審清題意，在“開挖石料和堆放棄料的前后需采取必要的措施”，注意從開挖石料、堆放棄料之前和之后分別采取的針對性措施的區別，同時需注意結合喀斯特地形水土流失嚴重的特點。該題難度較大，要求學生具備較強的綜合分析和推理能力。我國南方地區氣候濕潤，降水豐富，流水侵蝕作用強烈。在開挖石料之前，應收集表層土壤并就近集中堆放；在堆放過程中，可建設圍墻以防止水土流失；堆放棄料后，應對棄料進行壓實，把收集的土壤平鋪到棄料上，并采取防止土壤流失的措施以利于復耕復種。

（三）資源開發類

資源包括土地資源、水資源、生物資源、礦產資源等。資源開發問題主要表現為資源短缺，根本原因是人類不合理的活動與經濟發展所帶來的消耗激增。應對資源短缺問題的措施包括“開源”和“節流”兩方面。“開源”的具體舉措有不斷增加資源的探明儲量，擴展開發的范圍和渠道，開發新的資源和能源?！肮澚鳌钡木唧w舉措有加強節約，利用科技，提高資源的利用率，減少資源的浪費。首先要掌握需要調用的各種資源問題的相關基礎知識。如淡水資源短缺涉及空間與時間分布不均、工農業需求量大、利用率低、水污染導致的水質型缺水等，解決措施側重“開源”方面，主要有修建水庫、跨流域調水、人工降雨、海水淡化、合理利用地下水等。土地資源開發與防治要掌握土地退化的原因，即人類經濟活動對土地施加的壓力過大，使自然狀態下較脆弱的環境被破壞；防治措施包括生物措施、工程措施、農牧業措施等。生物措施是指因地制宜，退耕還林、退耕還草，恢復生態林，營造經濟林，加強對植樹種草的科學管理等；工程措施是指修建水庫、灌渠等；修梯田、淤地壩等；農牧業措施指在突出農田基本建設的基礎上，保護耕地、提高肥力，發展舍飼養畜、把牧草栽培納入農田耕作范圍等。我國耕地資源的合理利用與保護措施包括實行耕地總量不減少措施、提高土地利用率、提高耕地質量等。

例3（2015年山東文綜卷）閱讀材料，回答問題。

鋸泥是石材加工過程中產生的石粉與水的混合物，我國北方某石材生產基地每年產生大量鋸泥，其堆放占用了大片土地。石粉質地細，難處置，大風時易漫天飛揚，雨天則隨雨水流入河道。近年來，某企業在該基地利用鋸泥生產加氣磚，加氣磚質量輕，保溫效果好，是一種新型建筑材料，圖2為鋸泥產生過程及利用示意圖。

從資源、環境的角度分析該企業利用鋸泥生產加氣磚的積極意義。

【參考答案】實現廢棄物回收利用（提高資源利用率）；減少占用土地，節約土地資源；加氣磚保溫效果好，節省能源；減輕空氣污染；減輕水污染。

【解題思路】本題考查區域資源、環境問題及治理措施。區域在發展過程中，必然會面對資源、環境問題，在開采、利用、生產過程中，總會產生環境問題。圖示方式主要是減少了廢棄物的排放。對廢棄物進行回收再利用，治理了環境，增加經濟收入。有利于保護資源、環境，加快區域經濟發展。根據材料，該企業利用鋸泥生產加氣磚，實現廢棄物回收利用，提高資源利用率?？梢詼p少占用土地，節約土地資源。加氣磚保溫效果好，有利于節省能源?？梢詼p輕空氣污染，減輕水污染。

三、能力測試

（原創）圖3為2009-2013年美國肯塔基地區（石灰巖廣布）土地不同等級荒漠化土壤侵蝕量變化統計圖，讀圖回答1～2題。

1.該區荒漠化治理重點是（）

A.潛在荒漠化土地

B.輕度荒漠化土地

C.中度荒漠化土地

D.強度荒漠化土地

2.據圖推測可知（）

A.強度荒漠化土地與無荒漠化土地土壤覆蓋厚度相當

B.潛在荒漠化土地植被覆蓋率最高

C.中度荒漠化土地生產力高于輕度荒漠化土地

D.該地區實行了荒漠化治理措施

（原創）讀中國某區域圖（圖4），回答3～5題。

3.最適合建風力電站的地方是（）

A.克拉瑪依市B.烏魯木齊市

C.達坂城區D.吐魯番地區

4.目前陸地風力發電的缺陷是（）

①干擾鳥類②強度具有季節性③發電量小④占用大量土地

A.①②③B.①②④

C.②③④D.①③④

5.影響該區域城市等級大小的主導因素是（）

A.地形分布B.綠洲分布

C.河流分布D.沙漠分布

（原創）讀世界某區域圖（圖5），回答6～7題。

6.圖示沿海地區難以利用土地分布面積較廣，主要原因有（）

A.全球氣候變暖

B.寒流與副高影響

C.過度墾殖和灌溉

D.常年受東北信風影響

7.圖示地區魚類和海鹽加工工業發達，影響兩類企業布局的共同主導因素是（）

A.市場B.原料

C.交通D.勞動力

（原創）8.閱讀材料，回答問題。

圖6為哈爾濱市2011-2013年兩年間霧霾生消時間統計曲線圖。

說明哈爾濱市霧霾生成與消失時間特點，據此對人們日常鍛煉時間提出建議。

9.閱讀圖文資料，完成下列要求：

晉南某大學生就業失敗遠走南疆，發現和田地區荒地甚多，當地農民僅用于粗放牧羊。即承包1500畝荒地種植棗樹，引進優質棗樹苗，種植過程中曾遇到許多問題，最終獲得豐收。圖7為和田地區位置及積溫、降水分布圖。

（1）評價和田地區種植棗樹的地理條件。

（2）當地沙塵暴頻發，棗樹苗難以成活，試提出合理的解決措施。

（3）沙質土壤潔凈無污染，但土壤貧瘠，且蟲害影響棗樹生長，為收獲綠色無公害大棗，不使用化肥、農藥，試提出提高土壤肥力及防治蟲害的措施。

（4）喜獲豐收，紅棗大如鴨蛋，品質優良，滋補營養豐富，專家贊稱“和田軟玉”、“保健丸”，獲綠色食品認證，擬售價每千克600元，產品希望打入全國高端市場，請提出最簡便的促銷方案。

【答案與解析】

1.A由圖可知，潛在荒漠化土壤侵蝕量最大，故為該區荒漠化治理重點。

2.D強度荒漠化土地與無荒漠化土地土壤侵蝕量相當，但其原因不同，強度荒漠化土地是由于過分侵蝕，已成石漠化，上覆土層極薄甚至沒有，即沒有或極少有土層可供侵蝕；無荒漠化土地因水土保持措施得當，植被覆蓋了最高，雖土層覆蓋厚度最大但被侵蝕量最少。土地荒漠化等級越大土地生產力越低。從2009-2013年土壤侵蝕量的變化趨勢知土壤侵蝕量越來越小，可推測該地區實行了荒漠化治理措施。

3.C達坂城區處于峽谷，因狹管效應風力最大。

4.B風力發電裝置的風葉長達6米，對飛鳥形成極大危害，風力發電占用很大土地面積，風力具有間歇性和季節性，這都是風電站的弱點；風力發電量要看其裝機容量，大的風電場裝機容量相當于一個三峽發電量。

5.B該區域地處我國西北干旱地區，城市等級大小受制于所處綠洲的大小。

6.B該地地處南回歸線穿過的大陸西岸，受副高、東南信風和本格拉寒流的影響，降水稀少，沙漠廣布。

7.B魚類易腐爛變質，曬海鹽需要海水，因此二者均屬于原料導向型工業。

8.霧霾多生成在凌晨3-6時，多消失在凌晨5-9時。建議鍛煉時間選擇在上午9時以后。

篇6

摘 要：本文通過混合線性模型，借助R軟件對我們24個代表性城市的PM2.5的影響因素進行分析。

關鍵詞：PM2.5;污染特征分析;影響因素分析

一、引言

PM2.5是指環境空氣中空氣動力學當量直徑小于等于2.5μm的顆粒物，也稱細顆粒物和可入肺顆粒物。研究表明，PM2.5的來源廣泛，成因復雜，既有因燃煤、機動車、揚塵、生物質燃燒等直接排放的細顆粒物，又有從空氣中二氧化硫、氮氧化物、氨、揮發性有機物等污染物經過復雜的化學反應形成的二次顆粒物.由于PM2.5粒徑小，吸附性強，組成復雜、性質多樣可攜帶重金屬、硫酸鹽、有機物、病毒等進入人體呼吸系統和血液系統，對人體心、肺等健康構成直接威脅。此外，由于PM2.5細顆粒物粒徑與可見光波長（0.4μm 至0.7μm）較為接近，對其有較強的消光作用，因此PM2.5也被普遍認為是造成空氣灰霾現象的主要因素之一。

隨著我國經濟的快速發展和城市化水平的不斷提高，大氣環境問題日益突出。全國各地頻繁出現的灰霾天氣嚴重影響了城市環境和居民的身心健康，細顆粒物污染問題受到空前關注，推動了中國空氣質量新標準的和PM2.5環境研究的發展。

在此前提下利用采集到的PM2.5質量濃度數據和同期的氣象條件數據對PM2.5質量濃度變化特征及其與氣象條件的關系進行定性分析、定量計算，以期提高人們對PM2.5污染特點、影響因素的認識，同時可為城市空氣質量預報、城市大氣污染治理防治等工作提供一定的基礎數據和理論支持。

二、數據來源及簡單描述

1.數據來源：我國PM2.5數據統計始于2013年10月，因此本文以從我國24個省中各取一個重點城市從2013年10月到2014年5月三個季度中分別選取一周的數據作為考察樣本。選取的指標包括PM2.5（y），以及可能影響PM2.5的氣候指標：平均氣溫（x1），平均濕度（x2），風速（x3），季節（x4），降水（x5）。其中PM2.5的數據來源于國家空氣質量自動監測網，其它指標來源于Weather Underground http：//.

2.根據收集到的各個城市的pm2.5在整個統計時間段內的數值，計算各城市pm2.5在整個抽樣期間的平均值，并按PM2.5平均值從大到小的順序對這選取的24個城市進行排序如下表所示：

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

從上表可以看出，統計樣本的年均PM2.5濃度最高的城市位于河北省。根據數據分析我們知道排在前兩位的河北邢臺、石家莊兩市的年均PM2.5濃度高達155.2微克每立方米和148.5微克每立方米，是國家標準的4倍以上，該省的平均pm2.5濃度達到114.48?？諝馕廴締栴}在長三角地區也日趨嚴重。上海、江蘇、杭州等地的PM2.5濃度也接近國家標準的兩倍。中西部省份亦凸顯出空氣污染問題。西安、武漢、合肥、太原等城市的PM2.5濃度也都達到了國家標準的兩倍以上。而海口、深圳、福建等地的pm2.5濃度大小則比較可觀，空氣質量較好，如福建的平均pm2.5濃度只有24.57.

2.1平均溫度與PM2.5的關系

圖1

選取哈爾濱，石家莊，長春，濟南和沈陽五個城市的數據分析PM2.5質量濃度與溫度之間的關系，從圖1種可以看出PM2.5濃度與溫度變化的曲線幾乎不能用同一方向的直線來擬合。我們知道在逆溫層的存在使得當PM2.5的排放量基本相同的情況下，高溫下的PM2.5的值低于低溫下PM2.5 的值。但是，由于相關管理部門意識到PM2.5的危害，相繼出臺了一系列控制污染物排放的政策，因此人為的干擾可能使得PM2.5的值不再與氣溫呈現相關性。

2.2平均濕度與PM2.5的關系

同樣選取哈爾濱，石家莊，長春，濟南，沈陽五個城市的數據分析PM2.5質量濃度與濕度之間的關系，資料顯示：PM2.5隨著溫度的變化的曲線近似于直線，且呈現正相關，即隨著濕度的降低PM2.5也會降低，但斜率和截距均有不同，因此在用nlm模型擬合時需要在截距項加入隨機效應。這與陳慧娟的觀測相一致。并且從圖中可以看出中間時間觀測的濕度相比前期和后期引起PM2.5的變化更大，因此濕度對PM2.5的影響可能與季節相關，夏季濕度對PM2.5的影響比春季和冬季的影響更大。

2.3風速與PM2.5的關系

圖1

選取五個城市的數據分析pm2.5質量濃度與風速之間的關系，由圖3看出風速多數維持在0.45 m/s的較低水平，此時PM2.5質量濃度維持在較高水平并累計增加，達到最大值0.188 mg/m3，PM2.5的最低值0.039 mg/m3出現在強風速1.42 m/s之后。風速與PM2.5質量濃度負相關。通常風速越大越有利于空氣中污染物質的稀釋擴散，長時間的微風或靜風則會抑制污染物質的擴散，使近地面層的污染物質聚集而不斷增加。

2.4季節因素與PM2.5的關系

圖4

以哈爾濱，石家莊，長春，濟南，沈陽和鄭州為觀察樣本分析季節因素對PM2.5的影響。圖4為六個城市分季節箱形圖，其中0代表夏季，1代表春季和冬季。從圖可以看出春季和冬季的污染較重，夏季的污染較輕，這與二氧化硫、二氧化氮等污染物季節變化規律相一致，說明季節變化對污染物濃度的影響作用十分明顯。

2.5降水與PM2.5的關系

比較24個城市有降水和無降水兩種情況下PM2.5的變化情況，可以得到是否有降水與pm2.5相關性不明顯。從箱形圖數據資料可以以看出，此時的降水量與PM2.5呈現出明顯的負相關，當沒有降水時pm2.5的值較大。這是因為降水對各類污染物具有較好的洗刷作用，當降水量較大時污染物質量濃度降低較多，而少量降水對污染物質量濃度稀釋作用較小，這與張文靜的結論相一致。

總結：通過對選取的幾個城市的PM2.5質量濃度與氣候指標：溫度、濕度、風速、季節、降水的分析和以上幾個相關圖可以得出，：溫度對PM2.5值的影響比較復雜，受到各種人為干擾因素，但總體還是表現為溫度相對較低的情況下，PM2.5值相對較大。與風速、降水指標對PM2.5影響方向一致，都和PM2.5質量濃度呈負相關關系。而濕度對PM2.5值的影響則表現為正相關，即環境中的濕度表現越低，PM2.5值也相對越小，并且從我們的分析中還可以得到夏季濕度對PM2.5值的影響要比春季和秋季大。

三、模型建立

基于以上分析，我們建立一個以平均濕度（x2），風速（x3），季節因素（x4）、降水量（x5）和濕度與季節的交互項（x2*x5）為響應變量，只有在截距項含隨機效應的模型，模型形式如下：

Y=β0+bj+β2x2+β3x3+β4x4+β5x5+β6x2*x4+ξ

（1）

用R軟件對模型進行參數估計，結果如下表

圖4

考慮到不同地區濕度對pm2.5的影響可能不同，因此我們在x2中加入隨機效應，模型形式如下

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

（2）

對上述模型進行參數估計，結果如下表

圖4

我們運用方差分析檢驗來確定上述兩個模型，比較結果如下：

圖4

通過上表可以看出，模型2的AIC、BIC值都比模型1的小，且似然比logLik相對模型1大，因此模型2優于模型1，我們應當在斜率項中加入隨機效應。

模型2的結果與我們在第二部分的分析基本相同，指標x2、x3、x4、x5和交互效應x2*x4參數估計均通過5%的顯著性檢驗，因此濕度、風速、季節性因素、降水量、和交互效應都與pm2.5相關。且風速和降水量與pm2.5濃度正相關，春季的pm2.5濃度相比夏季要低。

四、模型診斷

（1） 根據各城市的殘差擬合數據，各城市的殘差都接近1，因此模型擬合的較好。

（2）由于模型假設殘差和隨機效應項服從正態分布，因此需要對此進行檢驗。

由資料可看出，殘差和隨機效應項的qq圖基本呈一條直線，只有少數奇異點落在直線以外。因此殘差項和隨機效應項的正態分布假設成立。

五、結論

本文運用混合線性模型對24個城市的pm2.5影響因素進行分析，得出以下結論：

（1）工業城市的pm2.5排放量排名靠前，這是因為，相對于其他城市，這些城市這些城市在工業生產過程中有更多的大氣污染物進入空氣中。這種以犧牲環境為代價的發展是不可取的，相關部門應該采取措施引導那些重污染企業尋求更加可持續的發展道路。

（2）由溫度與pm2.5的關系變化曲線可以看出，溫度與pm2.5的關系不顯著。溫度的變化很難反映空氣質量的好壞。

（3）濕度和pm2.5濃度正相關，當濕度較小時，pm2.5濃度較小。且濕度對pm2.5濃度的影響與季節有關，夏天濕度對pm2.5的影響比秋天和冬天大。

（4）風速與pm2.5濃度呈負相關。當風速較大時pm2.5濃度較小，風速較小時容易產生較大濃度的pm2.5.