大气环境中空气离子浓度受地球环境的物理特性、气候、季节、时间变化及大气中污染物变化所影响。负离子的浓度、极性、大小是评价环境质量、环境污染程度、天气好坏以及对人类带来哪些影响的重要标尺。由于各种自然条件和居住环境中激发电离的能量不同，大气温度、湿度与气压的不断变化，在各种环境中空气负离子的数值有很大的差异。因此负离子测量仪器读数的随机性比较大，必须在稳定的环境条件下进行重复多次、或者持续一定时间的测试，才能得到比较准确的检测结果。

　　负离子观测仪在正点开始自动启动开始观测，为了去除空气湿度的影响，首先进行除湿，在进行3分钟的除湿后，测量仪器的绝缘度，如果绝缘度过小，说明湿度还是过大，再进行除湿操作，如此反复，直到仪器绝缘度满足要求后开始正式观测。每次观测72秒钟，12秒采样1次，考虑到负离子浓度变化比较大，取第二大值作为观测值。

　　在仪器的单片机中可以人工设置观测间隔，一般为1小时，考虑到还要进行除湿操作，最短间隔不能小于30分钟。通过远程命令操作，可以更改观测时间间隔。

　　自动大气负离子监测系统按照预设时间开始自动观测，将采集的数据自动储存在单片机内，最多可以存储三个月的观测数据，作为终端的大气负离子自动测报仪内有通信模块，通过GPRS与中心站和客户端联接。

2.3 观测数据传输、处理与显示

　　观测数据通过有线以太网传输系统、短信或GPRS无线传输系统传输到上位机数据接收管理平台；观测数据以文本和SQL Server数据库两种方式进行存储。

　　中心站数据管理平台除基本的数据无线接收及网络接收功能外，还具有多种管理、统计、分析功能，短信发布功能；通过中心站数据管理平台，可以实现观测站点管理、观测数据实时显示、野外监测站监控，通过内置指令对野外监测仪远程进行参数设置，当数据出现丢失现象时，还可以通过远程命令主动调取仪器中存储的历史数据。

　　本系统的另外一个特色是可以通过在局域网和互联网上实时展示采集到的数据，并生成各种曲线，提供即时业务服务。

3 观测资料初步分析

　　WIMD-A系列大气离子自动测量系统已经在贵州、吉林、河北、江苏、浙江等多个省份安装，并正常业务运行，其中在江苏省气象局宿迁气象站已经业务运行一年多了。

　　本文以江苏省气象局宿迁气象站负离子观测资料为例，利用2006年4月代表春季观测资料，取其中2006年4月01日00时－07日23时，每个小时一组观测数据，共168组数据作为样本，利用分析空气负离子浓度随时间变化规律，以及与空气温度、湿度、风速之间的相关关系。

　　以下各趋势曲线均取五点平均值进行平滑后，分析七天的变化规律。

　　根据图5分析，有明显的日变化规律，每天基本都会出现一个极大值，一个极小值；其中极大值出现在00时至02时左右，极小值出现在11时至14时左右，从02时至12时负离子浓度呈下降趋势，从14时至02时负离子浓度呈上升趋势。根据图6分析，基本上负离子的峰值变化趋势与温度峰值变化趋势相反，呈明显负相关，这也与上面负离子具有日变化特征的结论一致，空气温度同样也具有日变化规律。从负离子消散机制来分析，温度高时造成空气湍流加强，有利于负离子的消散，温度低则有利于负离子的生存。

图2 测量流程图

图3 中心站数据管理平台界面

图4 网上负离子数据图形显示界面