摘要: 为探究安庆市复合型大气污染的时空演变特征及其气象驱动机制,并揭示其对农业生产的影响,本研究基于2023~2025年逐小时PM
2.5浓度及同期气象观测数据,综合运用数理统计、多尺度分析、K-means聚类、随机森林特征重要性评估、滞后相关分析及部分依赖图等方法,系统分析了颗粒物浓度的时空分布规律、气象驱动机制及其与农业生产的关联。结果表明:安庆市PM
2.5浓度呈现显著的季节差异和双峰型日变化特征,冬季为污染高发期,主城区及工业影响区浓度明显高于郊区农业生产区域,对农田光照和作物生长的影响尤为突出;K-means聚类将污染过程划分为低、中、高三类典型情景,高污染情景表现出明显长尾分布,对农业区的影响更为持久,可能导致水稻、小麦等主要作物光合作用下降和叶片污染。随机森林模型显示,相对湿度和风速是影响PM
2.5浓度的最主要气象驱动因子,二者贡献度显著高于其他因子;滞后相关分析揭示气象因子对PM
2.5浓度存在3~12 h的明显滞后效应。部分依赖图进一步表明,相对湿度超过70%、风速低于1.5 m/s时,PM
2.5浓度呈显著非线性增加,且高湿度与低风速具有协同加剧效应,会显著加重农业区域的污染累积。随机森林模型在预测性能上优于决策树和GBDT,为最优模型。本研究解析了气象要素对颗粒物污染的非线性响应与滞后叠加机制,明确了不同污染情景下PM
2.5对农业生产的潜在影响,包括作物产量降低和品质受损,可为安庆市农业区重污染精准预警、农田防护措施制定和精细化管控提供科学依据。