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天寒地冻的冬季，北方人享受着集中供暖带来的温暖和舒适，南方人则羡慕着北方人，但大家有没有想过，供暖产生的污染物排放同时也造成了空气质量的恶化，进而威胁着自己的身体健康呢?当在大雪纷飞的寒夜里温暖如春，我们是如何“痛并快乐着”的?今天我们就来一起看看供暖和霾有着怎样的关系。
1、评估供暖效应须排除气象因素的干扰
在本报告考虑的五个城市中，北京和沈阳是具有集中供暖的两个城市。尽管近几年北京逐渐用天然气取代煤作为冬季供暖能源，但煤炭仍然占主导地位，尤其是在北京郊区和河北省，散煤的燃烧量依然相当大。煤炭会产生比天然气更多的PM2.5前体物(能够通过化学反应生成PM2.5颗粒的悬浮物)。我们利用北京和沈阳两个城市的数据，量化和评估城市冬季供暖对PM2.5的影响。
北京的供暖时间，一般是从每年的11月15日至来年的3月15日。而沈阳由于冬天更长久，供暖时间则从每年的11月1日至下一年的3月31日。确切的供暖时间可能会提前或延后数日。为了更加准确地揭示供暖对PM2.5的影响，我们定义非供暖期为11月供暖开始前的两周和3月停止供暖后的两周;定义供暖期为11月供暖开始后的两周及3月停止供暖前的两周。为了剔除气象条件的影响，我们综合有气象数据的所有年份的非供暖期和供暖期气象变量作为基准，通过建立PM2.5与气象变量之间的非线性回归模型，对污染浓度进行气象调整，以此得到11月份和3月份的供暖效应。
研究选取了北京的美国大使馆以及附近的三个环保部站点(农展馆、东四环、东四)，沈阳的美国领事馆和邻近的两个环保部站点(太原街、小河沿)，2013年至2015年三个供暖季共六个时段(2013年3月、11月，2014年3月、11月和2015年3月、11月)的数据，在剔除气象因素后，计算供暖期与非供暖期的PM2.5均值浓度及其95%置信区间(统计学术语，指统计量有95%的概率落在这个区间内)，并对总共7个站点的供暖效应进行了统计检验。
下图中，每一个站点的供暖期95%置信区间(统计学术语，指统计量有95%的概率落在这个区间内)由红色长方形表示，其间的白色横线代表剔除气象因素后的PM2.5均值浓度;相应地，非供暖期的置信区间由蓝色长方形表示;图中的黑色实点，则代表未剔除气象因素的原始平均浓度。图中北京东四环站在2015年11月以及沈阳美领馆在2013年3月份都由于数据严重缺失，所以没有对该月进行相应的供暖效应分析。从图中我们可以看到，在有些时段，非供暖期比供暖期的原始平均浓度还要高，例如北京的2014年3月份和2013年11月份。但在可比气象条件下，供暖期就比非供暖期高出许多，这说明如果不剔除气象因素，供暖效应会被气象条件干扰，无法体现供暖对PM2.5浓度的影响。
北京冬季供暖效应
沈阳冬季供暖效应
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