北京、上海、广州、成都、沈阳五城市PM2.5污染状况对比及分析

　　作为中国政治经济发展中非常重要的五个大型城市，北京、上海、广州、成都和沈阳分别位于京津冀、长三角、珠三角、川渝和辽宁经济区，这五大区域的经济总量占据全国总量的50%以上，能源消耗量巨大，也是大气污染和雾霾天气灾害较为严重的区域。雾霾的主要成分 PM2.5对人类健康有着极大的危害，也不同程度地影响着农业、生态、气候和居民的生活质量，因此研究中国这五个主要城市 PM2.5的污染状况及其影响因素，将为中国大气污染的预防和治理提供重要的实证依据。

　　继2015年3月发布《空气质量评估报告：北京城区2010-2014年PM2.5污染状况研究》后，由陈松蹊教授率领的北大光华和北大统计科学中心团队，于2016年3月4日正式发布了《空气质量评估报告(二)：中国五城市空气污染状况之统计学分析》。

　　俗话说“巧妇难为无米之炊”，要准确地知道PM2.5污染的严重程度，可靠的数据就是这下锅的“米”。为确保数据的科学性和准确性，新一期报告将北京空气PM2.5数据源从一个扩展为四个(美国大使馆以及附近的三个环保部站点)，同时，将研究范围从北京扩展至中国的其他区域，在北京的基础上另外选取了上海、广州、成都、沈阳这四个颇具代表性的城市，并各自选用了当地美国领事馆和邻近两个环保部站点的数据(所选五个城市的环保部站点距离当地美国使/领馆距离最大不超过8公里)。

　　根据以上数据源在2013-2015三年间所发布的信息，研究团队运用统计学方法交叉验证了数据的可靠性，并结合天气条件、供暖等因素对所获数据进行多方面、多层次的对比和分析，极大地保证了数据含金量，为公众准确认识和评估PM2.5严重性、找出空气污染原因和防治方法提供了一个宝贵的、切实可用的方向标。

　　1、五城市污染状态谁更久?

　　首先我们来看看五个城市的空气污染排名情况(以污染持续时间计算)。报告从空气质量污染、严重污染、优良空气三种状态所占的比例，以及污染状态平均持续的时间为指标，对五个城市进行了四个排序。

　　不难看出，污染最严重的四个“冠军”分别被成都和北京瓜分。

　　如果把污染平均持续时间和占比作为污染严重程度的评价指标，成都和北京的空气污染在五个城市中是最严重的;

　　如果看“优良空气”的比例，则成都(12%)最低，紧随其后的是沈阳(22%)和北京(24%);

　　如果以“严重污染”时间占比作为评价指标，北京(22%)是最差的，其次是沈阳(11%)和成都(9%)。

　　值得注意的是，即使在空气质量较好的广州和上海，“优良空气”所占比例也不超过37%，而且污染状态的平均持续时间也在两天左右。

　　2、五城市空气质量的季节差异

　　接着来看看五个城市空气质量状况在一年四季中的变化：

　　五个城市在四个季节中空气质量状态的分布

　　从上图可以看出，除北京以外，其他四个城市的空气质量都是夏季最好、冬季最差;而北京保持“全年无休”，夏天空气质量减轻得最不明显，冬季则呈现“严重污染”与“优良空气”的两极分化;与之相反，成都的空气质量在冬夏季反差最大。从全年分布比例来看，上海和广州的“优良空气”和“轻度污染”较多，占80%左右;其次是成都和沈阳，占60%左右;北京最差，只有50%。

　　北京和沈阳并不意外，因为这两个城市在冬季有集中供暖，煤炭等化石燃料的燃烧引起的污染物排放较其它季节有显著的增长。然而，成都和上海也有比较明显的冬季效应，PM2.5浓度在冬季也是最高的。例如，上海2013年11月和12月的浓度增长是非常大的，这表明上海的污染状况在冬季也可能变得很严重。相似的现象也发生在广州，虽然程度相对轻一些。