基于CE-318观测的南宁市气溶胶光学特性变化特征

基于CE-318太阳光度计观测数据,对南宁市2015年大气气溶胶光学厚度、浑浊度系数、波长指数进行反演研究,分析其光学特性的年变化特征、季节变化特征。结果表明:2015年南宁市大气气溶胶光学厚度年均值为0.85,处在较高的状态;AOD最高为秋季,春冬季次之,最低为夏季;浑浊度系数年均值为0.28,说明南宁市大气污染较为严重;波长指数年均值为1.27,大于1,说明南宁市大气气溶胶主控粒子为细粒子。     

利用MODIS数据反演植被指数的敏感性研究

根据Kaufman等提出的暗像元法,通过6S辐射传输模式,对MODIS的红光、蓝光、近红外通道辐射特性进行了敏感性实验.结果表明:三个通道的行星反射率对地表反射率都非常敏感,行星反射率随地表反射率的增加而增加.进一步提出了对地表反射率进行大气订正的思路,讨论了暗像元法确定地表反射率误差对大气气溶胶光学厚度反演结果的影响.最后计算分析了光学厚度反演误差对地表反射率大气订正传递误差的大小及其对NDVI、SAVI、ARVI和EVI 4种植被指数计算结果的影响.光学厚度误差对植被指数反演误差的影响以ARVI最为敏感,其误差范围与气溶胶光学厚度误差可达同一量级,两者呈负相关;NDVI与SAVI误差变化范围大致相近,与光学厚度误差均呈负相关.EVI受气溶胶光学厚度误差影响最小.     

基于MODIS数据的西南地区气溶胶光学厚度时空变化特征分析

研究气溶胶光学厚度时空变化特征,对于了解气溶胶的时空分布规律及其气候效应具有重要意义.本文利 用2000-2012年MODISLevel3大气气溶胶光学厚度数据,结合GIS空间分析和制图功能,对西南地区大气气溶 胶光学厚度的时空变化特征进行了分析,结果表明:2000-2012年西南地区平均AOD值在0.25~0.31之间波动 变化,其中四川盆地地区AOD值比云贵高原地区要高,整个研究区平均AOD呈下降趋势,但趋势并不显著(p> 0.05);西南地区四季平均AOD值有所差异,AOD值从高到低依次为:春季、夏季、冬季、秋季,除冬季AOD呈 上升趋势外,其他三季均呈下降趋势;从空间分布上看,四川盆地中部常年为AOD高值中心,四川盆地边缘和云 贵高原地区AOD均相对较低;西南地区AOD变化趋势空间差异明显,四川盆地西部为AOD主要减少区,四川盆 地中部为AOD主要增加区,云贵高原地区AOD整体比较稳定.     

成都及周边地区春夏EVI反演特征

利用MODIS卫星资料通过暗像元法,对成都及周边地区1万km2范围内的光学厚度进行反演,进而得到该区域内大气订正后的地表反射率以计算增强植被指数EVI,讨论了其在成都及周边地区的特征.研究结果表明:反演区域内气溶胶分布具有明显地域性,成都市及周边区域污染较重,加之扩散条件差,气溶胶光学厚度约为0.8～1.0,西岭雪山和青城山等林地地区光学厚度约为0.2～0.4.大气订正后计算的EVI能够比较准确的反映城市、耕地、草地、森林以及它们交界地带的过渡特征,以及不同地表覆盖类型条件下植被指数的时间变化趋势.     

基于MODIS数据的三门峡市气溶胶时空变化特征分析

通过收集MODIS/Terra中Collection6数据集做分析,探讨三门峡市气溶胶在不同时间阶段、季节情况及空间区域中的光学厚度(AOD),分析三门峡市气溶胶光学厚度的时空变化特征.结果表明:(1)2001—2020年三门峡市年均值整体以每年0.0033的速率增加,最大峰值出现在2011年(1.01);以2011年...     

北京沙尘天气期间气溶胶光学特性分析

利用全球地基气溶胶观测网(AERONET)资料,分析了北京地区2001—2013年沙尘天气期间气溶胶的光学特性。结果表明,北京沙尘天气期间受沙尘粒子的影响,气溶胶光学厚度值(AOD)较大,且随波长增大而减小,在波长440 nm处平均值约为1.2;气溶胶Angstrom波长指数97.62%都聚集在0.7以下,说明北京沙尘天气期间粒子较大;沙尘天气期间单次散射反照率随波长增加而增加,平均值约为0.93;复折射指数实部在波长675 nm处最大,平均约为1.55,虚部在440 nm处最大,平均值达到0.006;总的不对称因子平均值约为0.72;北京地区沙尘天气期间气溶胶粒子谱型呈双峰分布,且以粗模态粒子为主,其峰值随光学厚度的增大而增大,粗模态粒子的峰值半径平均约为2.6μm。这些参数对于深入研究沙尘气溶胶的辐射效应和气候效应都是必不可少的。     

基于MODIS数据的大气气溶胶光学厚度反演——以皖苏沪地区为例

目的气溶胶是影响大气质量的重要因素,卫星遥感在气溶胶反演研究上的优势日益凸显。利用2016年5月16日和5月25日皖苏沪地区MODIS L1B数据,反演气溶胶光学厚度的分布。方法利用AERONET监测网中太湖、徐州、合肥、南京和上海监测站的太阳光度计观测数据,对反演结果进行了精度验证。结果结果表明:绝对误差不超过0.08,相对误差绝对值在18%以内,反演结果符合研究精度要求。结论反演结果与实际观测数据之间虽然存在一定偏差,但大致能反映研究期内皖、苏、沪地区气溶胶光学厚度的分布情况,研究结果具有一定的参考价值。     

鄂南地区大气气溶胶光学厚度季节变化研究

随着社会工业化的大力发展以及自然环境逐渐恶化,大气气溶胶与气候相互关系研究已然成为当前大气科学及相关领域的热点问题。该文基于2014—2015年MODIS气溶胶反演产品,统计分析了鄂南地区气溶胶光学厚度AOD季节变化特点,有助于研究该地区的污染程度。结果表明,鄂南地区AOD高值区主要出现在荆州、武汉江夏、咸宁北部和黄石东部等地区,低值区主要为荆州西部和咸宁南部的山区。鄂南地区AOD具有鲜明的季节变化,四季平均AOD除春季很高之外其他季节都呈平稳趋势,春季是AOD值最大的一个季节,夏季次之,进入秋季显著降低,冬季更低,冬季到来年春季跳跃性增高。     

大连市区MODIS数据PM_(2.5)浓度遥感反演及应用研究

采用大连市区多时相MODIS遥感数据,运用6S大气辐射传输模型查找表反演大气气溶胶光学厚度,解析大连市区不同时期的气溶胶光学厚度分布特征,并结合地面同步自动监测的PM_(2.5)浓度数据,建立PM_(2.5)浓度遥感估算模型,在精度评估基础上将模型反演结果与空气自动监测子站、环境空气质量功能区、植被、高程、污染源分布等做应用分析,为大连市区PM_(2.5)污染区域防治提出参考依据。     

黑炭气溶胶对丹东地区温度影响的模拟研究

黑炭气溶胶是气溶胶的重要组成成分,在大气中的浓度非常低,却对全球变暖、区域气候变化有重要影响。黑炭气溶胶能吸收从可见光到红波段的太阳辐射,已经被普遍认为是造成全球变暖的潜在因子。根据1951年~2016年丹东地区平均温度图可知,丹东地区平均温度波动上升。黑炭气溶胶的大量排放是丹东地区气温异常和快速升高的重要因子之一。本文利用SBDART模型,分别对丹东地区在有黑炭气溶胶和没有黑炭气溶胶的情况下,对丹东地区温度的影响进行模拟分析。模拟得到的结果是,在有黑炭气溶胶时,地面0~10公里有明显增温。当云在黑炭气溶胶的上层时,增加黑炭气溶胶以上云层的温度,但对下层大气的温度有削减作用。当云层在黑炭气溶胶以下时,对下层大气有明显的保温作用。     

Aerosols and climate

To determine the effects of atmospheric aerosols on the radiative heating of the earth-atmosphere system, the radiative transfer equation is solved analytically in the two-stream approximation. It is found that the sign of the heating is independent of optical thickness of an aerosol layer and the amount of heating approaches a finite limit with increasing thickness of a layer. Limitations of the two-stream approximation are discussed.     

阴天条件下河北地区大气气溶胶粒子分布特征分析

利用2007年春季在河北省中南部地区2架次飞机探测资料,分析了该地区阴天情况下大气气溶胶粒子浓度和谱的分布特征。结果表明,南支槽和华北低涡天气系统下气溶胶粒子浓度随高度的增加总的趋势是减小的,但如果高空有卷层云存在时,出现随高度增加而增加的现象。逆温层底存在气溶胶和云滴的明显累积。受复杂天气系统的影响,气溶胶粒子谱由于上升气流或乱流的扰动,呈多峰型分布。     

1980～2011年南宁市大气稳定度和混合层厚度特征

利用南宁市1980～2011年逐日4个时次的气象资料,运用修正的Pasquill稳定度分类方法和国家标准GB/T13201-91规定的混合层厚度计算方法,计算逐日4个时次的稳定度等级和混合层厚度,分析各类稳定度频率和混合层厚度的逐年、逐月和不同时次的变化规律。结果表明,南宁市大气稳定度以中性、稳定类、较稳定类为主,而不稳定类中以B类居多,且不稳定类主要出现在汛期和午后;南宁市大气混合层厚度春夏高,秋冬低。     

苹果属植物叶片角质层厚度与抗旱性

本文研究了7个苹果种类叶片角质层厚度与抗旱性的关系。通过不同时期叶片角质层厚度的测定,发现:春季各供试种苹果叶片角质层厚度均比夏季叶片的薄。变叶海棠春季叶片角质层最厚,显著高于其它种类,抗春旱能力强,夏季,其叶片角质层也明显加厚。湖北海棠、花叶海棠、新疆野苹果和三叶海棠春季叶片角质层较薄,抗春旱能力差;夏季叶片角质层较春季增厚1倍以上,表明其成熟叶抗旱力强。小金海棠和沧江海棠叶角质层春、夏季均较薄,抗春旱和伏旱的能力差。     

乌鲁木齐市大气PM10中重金属元素的浓度和富集特征

利用PM2.5,PM10便携式采样器、TAS-990石墨炉原子吸收光谱仪,采集了乌鲁木齐市五个功能区大气PM10样品,并检测了PM10样品中Cd、Cu、Ni、Pb、Mn五种元素的含量.结果表明:乌鲁木齐大气PM10浓度变化趋势是冬季＞秋季＞春季＞夏季.采样期间,卡子湾水泥厂区全部超过国家环境空气质量二级标准(150 μg/m3),其余四个采样点在冬季也全部超标.Pb、Cu、Cd、Mn四种元素浓度在秋、冬两季大于春、夏两季;Ni的浓度在春、夏两季大于秋、冬两季.Pb、Ni、Cu、Cd四种重金属富集因子基本大于10,说明这几种重金属元素的富集与人类活动有关,Mn则主要是来自于地壳物质.     

气溶胶光学厚度反演查找表法误差初步解析

大气气溶胶是影响气候变化的重要因子之一,利用遥感手段不仅可以获得气溶胶的分布信息,也可以得到相关的气溶胶光学特性参数。气溶胶卫星遥感反演已经成为国际热点,但是反演方法基本上都是采取建立查找表的方法。针对该方法进行了一定的误差分析,将插值结果与真实结果进行比较,得到了一些初步结果。     

Climate modification by atmospheric aerosols

Theoretical considerations and empirical evidence indicate that atmospheric turbidity, a function of aerosol loading, is an important factor in the heat balance of the earth-atmosphere system. Turbidity increase over the past few decades may be primarily responsible for the decrease in worldwide air temperatures since the 1940's.     

3种灌木树种光合特性及影响因子研究

为量化研究城市森林固碳释氧能力,对沈阳城市森林中主要灌木树种——紫丁香(Syringa oblata)、连翘(Forsythia suspensa)和榆叶梅(Prunus triloba)不同季节光合速率的日变化与季节变化规律进行研究,并采用多元逐步回归统计分析方法,建立了净光合速率与生理生态因子关系模型。结果表明:春季和夏季紫丁香和榆叶梅光合速率日变化曲线呈双峰曲线,连翘呈单峰曲线;秋季光合速率日变化均呈单峰曲线。紫丁香净光合速率季节变化规律为:夏季>秋季>春季,连翘和榆叶梅的季节变化规律为:春季、夏季>秋季。春季、夏季光合速率主要受光合有效辐射、气孔导度的影响,秋季光合速率的直接影响因子为温度条件。     

Pollution aerosol in the northeast: northeastern-midwestern contributions

In recent years, atmospheric scientists have been endeavoring to determine the relative contributions of local and distant sources to pollution aerosol in eastern North America. Elemental analysis of aerosol from various sites in the northeastern United States has revealed a persistent northeastern "foreground" upon which pulses of midwestern aerosol are superimposed every few days, in response to large-scale meteorological features. Regional apportionment of tracer element and sulfate in summer and winter samples from Narragansett, Rhode Island, and Underhill, Vermont, shows that most of the elements come predominantly from northeastern sources. Notable exceptions include arsenic and indium, for which Canadian nonferrous smelters are important sources, and sulfur and selenium, for which the Midwest is an important source. During 1982 and 1983, the Northeast and the Midwest contributed comparably to aerosol sulfate at Narragansett and Underhill, in spite of the fact that the emissions of sulfur dioxide in the Midwest were ten times those in the Northeast; Canadian smelters accounted for less than 10 percent of the total sulfate. During a major pollution episode in July 1982, northeastern and midwestern sources produced comparable sulfate concentration in Rhode Island, whereas midwestern sources dominated northeastern sources in Vermont. Thus, although distant midwestern sources affect the quantity of pollution aerosol in the Northeast and may dominate episodically, nearer northeastern sources are comparably important on the long term.