衛(wèi)星遙感中國NO2、SO2和AOD相關(guān)性分析.pdf

1、近年來，我國霧霾等大氣污染事件越發(fā)頻繁。二次氣溶膠對我國空氣污染影響很大，并且越來越危害到公眾健康和經(jīng)濟發(fā)展。二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)是二次無機氣溶膠的2個重要前體物。因此，研究氣溶膠和NO2、SO2的關(guān)系可以用來反映PM2.5的來源及形成機制。
　　本文利用2005-2014年NASA的“A-train”衛(wèi)星群的觀測結(jié)果，研究了我國中東部NO2、SO2和AOD的時空相關(guān)關(guān)系。包括Aqua、Terra衛(wèi)星上MODIS

2、測得的AOD，Aura衛(wèi)星上OMI測得的對流層NO2濃度，SO2濃度。本文分為2大部分:個例和長期統(tǒng)計分析的結(jié)果。
　　首先對AOD、NO2、SO2的平均空間分布進行研究，并分析其相關(guān)系數(shù)。在中國絕大部分地區(qū)，AOD與NO2和SO2空間分布存在顯著正相關(guān)（＞95％信度），說明NO2、SO2通過形成二次氣溶膠而顯著影響總氣溶膠濃度。和空間相關(guān)不同，在日尺度上，衛(wèi)星觀測AOD與NO2、SO2的時間相關(guān)性一般不相關(guān)。嚴重污染的時候，AO

3、D大不一定NO2、SO2也大。在研究區(qū)域內(nèi)，AOD的逐日變化更多的是有氣象條件影響，而不是NO2和SO2。
　　其次，對AOD/NO2、AOD/SO2的線性擬合斜率進行了分析。AOD/NO2、AOD/SO2的線性擬合斜率存在較大地區(qū)差別:在黑吉遼、晉魯豫、川渝黔等城市化程度相對較低的區(qū)域，AOD/SO2的斜率顯著小于AOD/NO2斜率，表明這些地區(qū)氣溶膠仍是以硫酸鹽性為主、NO2的貢獻相對較小。而在京津冀、江浙滬、廣東等現(xiàn)代化都市

4、群附近，AOD/NO2、AOD/SO2斜率較為接近，表明這些地區(qū)氣溶膠是以硫酸鹽/硝酸鹽混合性為主。衛(wèi)星觀測顯示，我國污染顆粒物的化學(xué)組成在城鄉(xiāng)之間有所不同。
　　然后，分析了AOD/NO2、AOD/SO2的線性擬合斜率的季節(jié)變化。AOD/NO2、AOD/SO2的線性擬合斜率存在明顯的季節(jié)變化，一般是在夏季最大、冬季最小，這一季節(jié)變化在我國北部尤為明顯，這可能與氣溫、冬季取暖、春季沙塵等有關(guān);相反，這一相關(guān)性和斜率在我國南部季節(jié)變

5、率相對較小。近10年來，這兩種斜率在各地區(qū)基本沒有體現(xiàn)出顯著的年際變化趨勢，但在川渝黔地區(qū)，AOD/NO2斜率有微弱的升高趨勢。
　　此外，還分析了全國范圍內(nèi)每個格點上NO2、SO2的年際變化趨勢。發(fā)現(xiàn)全國除廣州、臺灣外，其他大部分區(qū)域NO2基本呈增加趨勢。而全國范圍內(nèi)SO2基本呈減少趨勢。
　　最后，分析了AOD與NO2、SO2的PDF分布情況，并討論在不同氣象條件、不同季節(jié)下的變化。
　　本研究的結(jié)果，一方面可以彌