Taqm yunlin

雲林縣空氣品質測站初步分析

材料及⽅方法
• 資料來源：
• 環保署空氣品質監測網：
http://taqm.epa.gov.tw/taqm/tw/YearlyDataDownload.aspx
• 觀測資料：
• 懸浮微粒(PM10) μg/m3
• 細懸浮微粒(PM2.5) μg/m3
• 觀測期間：
• PM10: 1993/09/01–2013/12/31
• PM2.5: 2005/01/01–2013/12/31
• 統計軟體：R

PM 2.5 統計 (2005/01–2013/12)
⽃斗六崙背台⻄西
最⼩小值0 0 0
第⼀一四分位數(25%) 23 20 15
中位數(50%) 37 32 25
平均值41 37 30
第三四分位數(75%) 55 49 39
95% 87 82 70
最⼤大值274 385 249
> 95% 極端值⽐比例(%)
>95% ⽇日數/ 期間內總
⽇日數
8.9 6.1 3.4

PM 10 統計(1993/09–2013/12)
⽃斗六崙背台⻄西
最⼩小值0 1 1
第⼀一四分位數(25%) 37 36 31
中位數(50%) 62 60 50
平均值71 71 60
第三四分位數(75%) 95 93 78
95% 152 160 139
最⼤大值1372 2532 1000
> 95% 極端值⽐比例(%)
>95% ⽇日數/ 期間內總
⽇日數
2.2 2.4 1.1

2005–2013
PM 2.5 累積直線圖
PM2.5
Frequency (hour)
0 50 100 150 200 250
0 500 1500 2500
PM2.5
Frequency (hour)
0 100 200 300 400
0 2000 4000 6000
Frequency (hour)
0 50 100 150 200 250
0 1000 3000
⽃斗六崙背
台⻄西
紅⾊色虛線為極端數值(>95%)

⽃斗六崙背
1993–2013
PM 10 累積直線圖
台⻄西
紅⾊色虛線為極端數值(>95%)
PM10
Frequency (hour)
0 200 600 1000 1400
0 5000 10000
PM10
Frequency (hour)
0 500 1000 1500 2000 2500
0 10000 30000
PM10
Frequency (hour)
0 200 400 600 800 1000
0 5000 15000

2005–2013 年間三個測站 PM 2.5 ⾼高於極端值(> 95%)⼩小時數
Jan 05 Jul 05 Jan 06 Jul 06 Jan 07 Jul 07 Jan 08 Jul 08 Jan 09 Jul 09 Jan 10 Jul 10 Jan 11 Jul 11 Jan 12 Jul 12 Jan 13 Jul 13 Dec 13
0 50 100 150
Hours
PM2.5 > 95% quantile (2005−2013)
⽃斗六(> 87 μg/m3)
台⻄西(> 82 μg/m3)
崙背(> 70 μg/m3)

2005–2013 年間三個測站 PM 2.5
⾼高於極端值(> 95%)佔該⽉月份有效量測值⼩小時數⽐比例
Jan 05 Jul 05 Jan 06 Jul 06 Jan 07 Jul 07 Jan 08 Jul 08 Jan 09 Jul 09 Jan 10 Jul 10 Jan 11 Jul 11 Jan 12 Jul 12 Jan 13 Jul 13 Dec 13
0 5 10 15 20
Percentage (%)
PM2.5 > 95% quantile percentage (2005−2013)
⽃斗六(> 87 μg/m3)
台⻄西(> 82 μg/m3)
崙背(> 70 μg/m3)

2005–2013 PM 2.5 (>95% ⽉月均)
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
0 10 20 30 40 50 60 70
Hours
Average PM2.5 > 95% quantile (2005−2013)
⽃斗六
台⻄西
崙背

1993–2013 年間三個測站 PM 10 ⾼高於極端值(> 95%)⼩小時數
Sep 93 Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00 Jan 01 Jan 02 Jan 03 Jan 04 Jan 05 Jan 06 Jan 07 Jan 08 Jan 09 Jan 10 Jan 11 Jan 12 Jan 13 Dec 13
0 50 100 150 200
Hours
PM10 > 95% quantile (1993/09−2013)
⽃斗六(> 152 μg/m3)
台⻄西(> 160 μg/m3)
崙背(> 139 μg/m3)
Sep 93 Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 98 Jan 99 Jan 00 Jan 01 Jan 02 Jan 03 Jan 04 Jan 05 Jan 06 Jan 07 Jan 08 Jan 09 Jan 10 Jan 11 Jan 12 Jan 13 Dec 13 0 200 400 600 800 1000
precipitation (mm)
Monthly precipitataion (1994−2013) at douliu
⽃斗六降⾬雨量

0 200 400 600 800 1000
precipitation (mm)
Monthly precipitataion (1994−2013) at Lunbei
Sep 93 Jan 95 Jan 96 Jan 97 Jan 99 Jan 00 Jan 01 Jan 02 Jan 03 Jan 04 Jan 05 Jan 06 Jan 07 Jan 08 Jan 09 Jan 10 Jan 11 Jan 12 Jan 13 Dec 13
0 200 400 600 800 1000
precipitation (mm)
Monthly precipitataion (1994−2013) at Taishi

1993–2013 年間三個測站 PM 10
⾼高於極端值(> 95%)佔該⽉月份有效量測值⼩小時數⽐比例
0 5 10 15 20 25 30 35
Percentage (%)
PM10 > 95% quantile percentage (1993−2013)
⽃斗六(> 152 μg/m3)
台⻄西(> 160 μg/m3)
崙背(> 139 μg/m3)

1994–2013 PM10 (>95% ⽉月均)
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
0 20 40 60 80
Hours
Average pm10 > 95% quantile (2005−2013)

• 近⼗十年逐時資料特性
• 統計資料分布為⾮非常態(non-normal distribution)
• 極端值(outliers; 在此為⼤大於 95% 之值)
• PM2.5 ⾼高於極端⾨門檻值的⽐比例約 3–9%，台⻄西<崙背<⽃斗六
• PM10 ⾼高於極端⾨門檻值的⽐比例約 1–2%，
• 極端值多出現於春季（2–3⽉月）及冬季(11, 12 及隔年1⽉月）
• 極端值⾼高峰通常與降⾬雨量相關，例：2003 年夏季降⾬雨量低，則該年冬天
PM10 及 PM2.5 的極端值出現⼩小時數及⽐比例也⼗十分⾼高
• 近⼗十年⽉月平均資料顯⽰示：
• 三⽉月及⼗十⼀一⽉月為極端值出現⼩小時數最⾼高
• 春季及冬季時 PM2.5 及 PM10 極端值出現⼩小時數皆偏⾼高

What’s the next?
• exploratory analysis
• GLM to find out the relationships between
environmental variables (such as precipitation,
relative humidity, wind direction, etc) and
particulates
• Spatial analysis and interpolation of PM2.5 and
PM10

R code (well, it’s quite dirty and needs to tidy up)
https://gist.github.com/mutolisp/99f6ba3be9f19140623b

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