利用2013-2016大气质量监测站资料,采用经验正交分解、功率谱分析和BP典型相关分析等多种数据分析方法,分析了我国PM2.5主要模式的时空特征。建立了它们与排放和气象场的关系。主要结论如下:中国PM2.5领域存在两种主要模式。第一种是均匀增长模式,大中心位于西北东部和华北南部,其时间序列呈现明显的下降趋势。第二种模式为偶极子分布,南北变化相反,两个大中心分别位于华北中南部和长江中下游。PM2.5的第一模态可以看作是平均态,主要受平均发射场、环流场和大地形的影响。这些因素对北方的影响更为显著。第二种模式可以看作是偏离平均场,这更可能与冬季的冷空气活动有关。冷空气的强度决定了污染物积累的位置和运输方式。冷空气活动的影响常常导致污染物在南方偏离其平均值,因此第二种模式在南方更为显著。本研究有效地运用了多元数据分析方法,研究了我国大气污染的演化机制,为进一步认识大气污染的形成机制提供了科学技术支持。