中國中東部大氣顆粒物光學(xué)特性衛(wèi)星和地面遙感的聯(lián)合監(jiān)測研究.pdf

1、本文基于MODIS_C051和C006產(chǎn)品反演的AOD值與地基觀測AERONET對比分析，評估其在中國中東部4種下墊面（城市、郊區(qū)、森林和水體）的適用性和精確度。呈現(xiàn)了中國中東部、三大重點區(qū)域（京津冀、長三角、珠三角）及十大城市2003~2015年AOD值的時空特征；揭示了2013~2014年上海地區(qū)AOD的空間分布規(guī)律，并分析其與地面PM2.5質(zhì)量濃度的相關(guān)性；最后對一次持續(xù)性霧霾過程進行分析，研究其不同天氣現(xiàn)象的光學(xué)特性垂直分布和轉(zhuǎn)

2、化機制。主要結(jié)論如下：
　　1、MODIS與AERONET對比結(jié)果表明，MODIS AOD在不同下墊面的擬合度和精度均較高（R>0.8，R2>0.7），滿足大氣環(huán)境質(zhì)量要求。擬合度表現(xiàn)為郊區(qū)（香河）>城市（北京）>水體（太湖）>森林（興隆）；反演精度最低的是水體，最高的是城市；氣溶膠單次反照率（SSA）在城市、郊區(qū)和森林的傾向高估，而水體低估；地表反照率對4種下墊面都存在低估，且森林最為嚴重。相較于MODIS_10km，MODIS

3、_3kmAOD值對郊區(qū)的擬合效果更好，而對城市較差，反演精度有提升，SSA和地面反照率均傾向高估，區(qū)域反演AOD均值更接近實際觀測值。
　　2、中東部地區(qū)AOD值13年空間污染演變結(jié)果顯示，AOD高值區(qū)主要分布在長三角、珠三角以及山東與河北交界處并向四周遞減；2003年以來，中東部AOD值呈現(xiàn)出不同程度的增長，2008年最高；京津冀高值區(qū)（AOD>0.7）分布于石家莊、天津；長三角高值區(qū)集中于上海及江蘇省，并由西北向東南方向遞減；

4、珠三角高值區(qū)分布在其中南區(qū)域，由佛山向四周擴散。中東部AOD最大值出現(xiàn)在4月，最小值出現(xiàn)在9月，春季最大，秋季最?。痪┙蚣?、長三角和珠三角及其重點城市AOD極大值均出現(xiàn)在4~6月，極小值出現(xiàn)在11~12月。
　　3、3km_C006 AOD對沿海區(qū)域的適用性較好，C051 AOD對城市和植被分布較多的區(qū)域適用性更優(yōu)；AOD與地面PM2.5的全年直接相關(guān)性均高于類似研究。經(jīng)高度和濕度訂正后，二者全年和季節(jié)的相關(guān)系數(shù)和擬合度均明顯提高

5、，且濕度訂正更好。相較于C051 AOD，3K_C006 AOD經(jīng)濕度訂正后全年和季節(jié)的相關(guān)性更高，且冬季最高，春季較低；全年和各季擬合模型相關(guān)性最高的均為一元三次模型，接著以對數(shù)、乘冪和指數(shù)模型依次遞減；采用最優(yōu)擬合模型反演的PM2.5與實測值相關(guān)性較好，證實了C051和3k_C006 AOD經(jīng)濕度訂正后均可作為上海地區(qū)監(jiān)測PM2.5質(zhì)量濃度的有效手段。
　　4、三種天氣現(xiàn)象發(fā)生順序為濕霾→干霾→濕霾及濕霾→霧→干霾→濕霾，對能