PM2.5大家一定都不会陌生，特别是在北京生活的小伙伴们。PM2.5是指大气颗粒物（PM），其直径小于或等于2.5微米。在环境科学中，特指悬浮在空气中的固体颗粒或液滴，是空气污染的主要来源之一。
本文旨在探寻中国五大城市的PM2.5指数的数据情况及变化趋势，发现一些潜在规律并试图找到和PM2.5相关的一些天气因素。
数据整理和清洗
文中采用的数据集下载自Kaggle，基础数据如下：
先使用python对数据集进行了整理，将五张数据表合并为一张表，并删除暂不分析的数据，然后进行数据清洗，剔除其中为NA的数据。
合并后数据格式如下：
其中 PM_US_Post表示PM2.5的数值，时间精确到小时，使用 year、month、day、hour共同描述，即每一天有24条记录， 还有一些字段是专业数据我们会在后面介绍
使用python做了基础数据整理后，我们再使用Tableau进行可视化分析展示
我们先来看一下2010年至2015年，这五大城市的PM2.5指数的大体趋势情况：
上图可见，截至2015年，五大城市中，以北京PM2.5指数值最高，广州的PM2.5的指数值最低。
北京、上海、广州、成都自2013年以来PM2.5指数值都持续有所下降，唯独沈阳2013年PM2.5指数升高，目前已经排名第二位。
总体来说PM2.5的指数有所下降，环境问题得到了改善。
上图可见，在采样数据基本均匀的情况下，五城市在不同季节呈现出了明显的差异。
在夏季各地的空气质量都是比较不错的，表现最差的北京在夏季PM2.5的平均值也能达到50， 而到了冬季，各地的污染指数都远大于夏季，北京的PM2.5均值达到了120。
我们在来看看具体到每月的情况：
PM2.5的分级标准为：
- 优 35微克（ug）/每立方
- 良 35~75微克（ug）/每立方
- 轻度污染 75~115微克（ug）/每立方
- 中度污染 115~150微克（ug）/每立方
- 重度污染 150~250微克（ug）/每立方
- 严重污染 250及以上微克（ug）/每立方
上图可见，拥有最多优质天气的城市是广州，6月份中收获了29个优质天气，全年优质天气最多的月份在九月。而拥有最多严重污染的城市是北京，在12月有8天达到了严重污染。12月也是全年中空气质量最差的一个月。
既然这样，我们就试着分析一下，北京的空气质量这么差到底与哪些因素有关。
我们先看一下北京全年的PM2.5指数及相关几个系数的走势图：
这里我们先了解几个指标系数：
- DEWP: 露点
- TEMP: 温度
- PRES:气压
- cbwd: 组合风向
- Iws: 累积风速
- HUMI：湿度
- precipitation：降水
依据上图我们简单可以看出，PM2.5的走势跟露点、湿度变化的走势是比较吻合的，而和累计风速则成反向变动。所以我们看在夏季，虽然露点和湿度的曲线变化比较大，但因为风力平稳持续，所以PM2.5曲线平稳。到了冬季大部分日子风力比较弱，PM2.5曲线同露点和湿度曲线变化就非常贴近了。
我们选取1月份PM2.5数值最大的一天，来看看当天的数据变化情况：
上图可见13时为全天PM指数最高时段，同时露点和湿度也是峰值，而此时风力相对较小。而风力最大时段是在上午8时，此时PM指数全天最小。
PM2.5确实是个很大的课题，专业程度又比较高，基于目前的字段信息就先分析到这里了，期待后续有了更多的知识和技术积累，能分析出更多有意义的观点了。
ps：CSDN嵌入的Tableau的图表无法交互，点击图表下方 交互超链接 可查看动图