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臭氧在全球和区域大气环境变化中扮演着重要角色,作为城市大气污染中的重要污染物,有着显著的环境效应。本文探索现有近10年的空气质量监测数据、文献数据及实测数据,采用数据分析模型和数值模拟系统,系统研究了我国臭氧污染现状与演变规律,分析了我国臭氧污染的主要特征,提出了我国臭氧污染的主要因素;将我国臭氧污染特征、影响因素、分区管理有机结合,将臭氧的浓度分布和其主要影响因子进行关联分析,得到典型区域臭氧污染的主控因子。创新性地引入旋转正交经验函数(REOF)分析方法对我国大气污染特征进行分区,用时间系数表征臭氧浓度随时间变化特征,并作为臭氧管理分区的划分指标依据。主要结论如下:(1)2015年我国臭氧年均浓度范围是36.9-118.2μg/m~3,超标率为16%;2016年臭氧年均浓度范围是47.3-119.8μg/m~3,超标率为17.5%。京津冀和长三角区域臭氧污染情况逐年加重,珠三角区域总体呈缓解趋势,全国臭氧污染呈上升趋势。(2)我国臭氧污染具有明显的季节变化及空间变化特征,京津冀区域臭氧污染呈单峰特征,峰值主要集中在5-7月;长三角区域呈双峰特征,峰值主要集中在5-6月和8-9月;珠三角区域秋季污染特别严重,峰值出现在10月。臭氧污染最严重的城市位于华北地区,其次是华中和华东。(3)通过对华北和华中8个典型城市的臭氧前体物VOCs实测数据的深入分析得知,烯烃对OFP的贡献最大(59.24%-79.81%),8个点位的臭氧生成都主要受VOCs控制。各城市主要的VOCs来源为汽油挥发、LPG/NG泄露、机动车尾气、燃煤排放、生物排放和溶剂挥发等。(4)使用NAQPMS数值模型的方法,通过对VOCs排放源进行多角度调整,有效改善了预报效果,并且使用该模型对杭州和上海的臭氧污染状况进行了模拟和预报,结果显示该模型很好地预报出未来一周臭氧的浓度和变化趋势,尤其是能较好的预报出臭氧的峰值。(5)对2015年全国338城市的臭氧年均值进行REOF分析,根据得出的模式将我国划分为12个臭氧污染特征区域。对每个模式的时间变化系数进行分析,结果表明在同一个模式内的地区臭氧浓度随时间变化特征是一致的。