1980年から2012年までの中国中部および東部における地表オゾン記録の再構築

科学分野:

• 大気化学と空気質
• 環境科学
• 気候変動研究

背景:

• 地表オゾン（O3）は、公衆衛生と生態系に大きな影響を与えます。
• 中国中部および東部（CEC）の2013年以前のオゾンデータは限られており、長期分析を妨げています。
• このデータギャップに対処することは、歴史的なオゾン汚染傾向を理解するために不可欠です。

研究 の 目的:

• CECにおける1980年から2012年までの高解像度の日次オゾン濃度データセットを構築すること。
• 地域の長期的なオゾン傾向を分析し、主要な要因を特定すること。
• 将来の大気質および気候変動研究のための不可欠なベースラインデータを提供すること。

主な方法:

• Light gradient boosting machine（LightGBM、LGBM）モデルを採用しました。
• マルチソースデータセットを利用してデータ再構築を行いました。
• 10倍交差検証（2013-2023）を使用してモデルを検証し、高い相関係数（R² > 0.8）と低いRMSE（7.5-7.9μg·m⁻³）を達成しました。

主要な成果:

• 地域平均オゾン濃度87.6μg·m⁻³のデータセットを再構築し、南北勾配を示しました。
• 有意な年次オゾン増加量0.14μg·m⁻³年⁻¹（p < 0.01）を特定しました。
• オゾン上昇を、地球温暖化（0.32°C decade⁻¹）、産業拡大、都市化の相乗的な影響に起因するとしました。

結論:

• LightGBMで再構築されたデータセットは、優れた安定性（年々変動<5%）を提供します。
• 多世代にわたるオゾン汚染と気候の相互作用を定量化するための重要なベースラインデータを提供します。
• 地域の空気質管理戦略と将来の環境政策立案に情報を提供します。