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北京秋季大气气溶胶光学厚度与Angstr?m指数观测研究

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中国环境科学 2014年第6期34卷 1380-1389页

作者：张勇银燕刘藴芳赵凤生任静环境保护部华南环境科学研究所广东广州510655 南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875 渭南市环境保护局陕西渭南714000

利用2010年10～11月CE318太阳光度计观测资料,得出了北京市秋季气溶胶光学厚度（AODλ=500nm）,angstrom波长指数（α）和浑浊度（β）.结果显示,气溶胶AOD,angstrom指数,浑浊度平均值分别为0.5（±0.69）、0.95（±0.33）、0.24（±0.3... 详细信息

利用2010年10～11月CE318太阳光度计观测资料,得出了北京市秋季气溶胶光学厚度（AODλ=500nm）,angstrom波长指数（α）和浑浊度（β）.结果显示,气溶胶AOD,angstrom指数,浑浊度平均值分别为0.5（±0.69）、0.95（±0.33）、0.24（±0.31）,变异系数分别为139%、35%和132%.非污染天,AOD变化较小,峰值出现在15：00,但大气中细粒子组分相对较高;污染天,AOD波动很大,没有明显的日变化,颗粒物以细粒子为主.非污染天,当α〈0.5,α与AOD呈反相关,α〉1.0,两者呈现正相关;污染天,两者无明显关系,但当AOD〉1.0,α随AOD的增大而变小.当Vmax〈1m/s和1m/s4m/s,AOD和α均出现小值,α与AOD呈负相关.风向也是影响α和AOD变化的重要因素,尤其ENE为主导风向时,α与AOD呈明显正相关.温度的变化并未对α和AOD的变化造成很大影响.局地扬尘或沙尘气溶胶呈非亲水性,但当α〉0.5,AOD随相对湿度（RH）的增大有一定程度的增大.

关键词：北京气溶胶光学厚度 angstrom波长指数气象要素

南宁市地基遥感气溶胶光学厚度与angstrom指数研究

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广西大学学报（自然科学版） 2018年第6期43卷 2445-2454页

作者：马小雨陈正华李凯涛许华宿鑫姚焕玫广西大学海洋学院，广西南宁 530004 广西大学资源环境与材料学院，广西南宁 530004 中国科学院遥感与数字地球研究所//国家环境保护卫星遥感重点实验室，北京 100101 山东科技大学测绘科学与工程学院，山东青岛 266590

利用CE318地基观测的光学特性数据,反演南宁市气溶胶光学厚度、?ngstr?m波长指数α、浑浊度系数β,对光学特性的月、季节、日变化以及典型天气作了分析,并利用图解法研究南宁市气溶胶分类,加深对该地区气溶胶认识的同时也为南宁市气溶... 详细信息

利用CE318地基观测的光学特性数据,反演南宁市气溶胶光学厚度、?ngstr?m波长指数α、浑浊度系数β,对光学特性的月、季节、日变化以及典型天气作了分析,并利用图解法研究南宁市气溶胶分类,加深对该地区气溶胶认识的同时也为南宁市气溶胶研究提供参考。结果表明:(1) AOD最高值和最低值分别出现在3月份、8月份,年平均值为(0. 53±0. 09),春季的AOD最高,夏季最低。AOD日变化曲线较平稳,且值较大的一天与PM2. 5、PM10走势一致。AOD高值区(AOD>0. 7)与海盐型气溶胶及细模态气溶胶吸湿增长有关。(2)α最大和最小值分别出现在4月和6月份,年平均值是(1. 34±0. 08),春季的α最高,秋季最低,气溶胶粒子中细粒子占主导作用,南宁市属城市—工业型气溶胶。(3)β最高值和最低值分别出现在11月份、8月份,年均值是(0. 22±0. 02),曲线变化走势和AOD一致,β值在0. 2左右,说明空气有污染但还是比较清洁的。

关键词： CE318 南宁市 angstrom波长指数气溶胶光学厚度浑浊度系数

激光雷达遥感地表气溶胶消光吸湿因子及其对波长的依赖特性

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光学学报 2016年第6期36卷 19-27页

作者：伯广宇李爱悦徐赤东中国科学院合肥物质科学研究院合肥技术创新工程院安徽合肥230031 中国科学院合肥物质科学研究院医学物理与技术中心安徽合肥230031

介绍了一种在开放大气环境下、利用水平探测的双波长-偏振米氏散射激光雷达遥感地表气溶胶消光吸湿增长因子的新方法。在激光雷达垂直观测气溶胶吸湿性质相关研究报道的数据筛选方法的基础上,利用消光系数与实测相对湿度(RH)之间的强相... 详细信息

介绍了一种在开放大气环境下、利用水平探测的双波长-偏振米氏散射激光雷达遥感地表气溶胶消光吸湿增长因子的新方法。在激光雷达垂直观测气溶胶吸湿性质相关研究报道的数据筛选方法的基础上,利用消光系数与实测相对湿度(RH)之间的强相关性,以及实测的粒子质量浓度和粒子退偏振比的变化规律作为判据,说明吸湿增长作用是引起地表气溶胶消光系数增大的主要原因。相比于激光雷达垂直方法观测气溶胶吸湿性质,该筛选过程更加严格地约束了激光雷达水平观测吸湿性质的筛选判据,且对气象条件的约束相对简单。利用筛选得到的有效数据,计算得到气溶胶消光吸湿增长因子,并分析其对波长的依赖特性。观测结果表明,在开放大气条件下,合肥地区粒子谱分布可能会出现单模态、双模态甚至多模态的复杂情况,导致angstrom波长指数与相对湿度之间的变化规律表现为正相关、负相关和不相关3种结果;同样也导致短波的气溶胶消光吸湿增长因子弱于、等于或强于长波的气溶胶消光吸湿增长因子的多样性现象。

关键词：大气光学气溶胶激光雷达消光系数 angstrom波长指数吸湿增长因子波长依赖特性

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太湖北岸气溶胶光学特性长期变化特征

中国环境科学 2017年第7期37卷 2492-2503页

作者：韩亚芳吴立新白杨秦凯中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221008 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083

利用太湖北岸地基太阳光度计(CE-318)2005年9月~2016年4月的观测数据,以及多年气象观测资料,对太湖北岸气溶胶年际尺度、季节尺度及逐月的光学特性、变化特征及影响因素进行了系统分析.揭示太湖北岸:1)AOD年均值呈逐渐降低趋势,但累年(2... 详细信息

利用太湖北岸地基太阳光度计(CE-318)2005年9月~2016年4月的观测数据,以及多年气象观测资料,对太湖北岸气溶胶年际尺度、季节尺度及逐月的光学特性、变化特征及影响因素进行了系统分析.揭示太湖北岸:1)AOD年均值呈逐渐降低趋势,但累年(2005~2016)均值高达0.776,2005~2012年累年均值为0.842,较全国同一时期AOD均值高63%;2)AOD四季变化分明,夏季(0.920)最高、冬季(0.689)最低、春季(0.788)与秋季(0.788)相近;3)气溶胶α指数逐年增大,年增幅约0.013,表明太湖地区大气污染物颗粒平均粒径逐年减小,非自然源比重持续增加;4)气溶胶α指数季均值为秋季>冬季>夏季>春季,依次为1.320、1.232、1.164、1.098;5)体积谱四季均呈双峰结构,夏冬两季积聚模态粒子与粗模态粒子的体积浓度接近,春季以粗模态粒子为主,秋季以积聚模态粒子为主,6)气溶胶SSA季均值各年四季变化特征相似,累年总体季均值为秋季>夏季>春季>冬季,依次为0.933、0.917、0.900、0.882,但年均值自2007年起呈逐年缓增趋势,年增幅约0.006,表明太湖地区气溶胶粒子的散射能力在逐年增大.

关键词：气溶胶光学厚度 angstrom波长指数体积谱单次散射反照率变化特征太湖

中国地区大气气溶胶光学厚度与angstrom参数联网观测（2004-08-2004-12）

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环境科学 2006年第9期27卷 1703-1711页

作者：王跃思辛金元李占清王普才王式功温天雪孙扬中国科学院大气物理研究所北京100029 马里兰大学气象学系兰州大学大气科学院兰州730000

利用2004年秋冬季全国联网资料，给出中国19个典型区域大气气溶胶的光学厚度（AODλ-_500nm）、angstrom混浊系数（β）和angstrom波长指数（α）．结果表明，在青藏高原，海北、拉萨，AOD平均分别为0．09、0．12，β平均分别为0．05、0... 详细信息

利用2004年秋冬季全国联网资料，给出中国19个典型区域大气气溶胶的光学厚度（AODλ-_500nm）、angstrom混浊系数（β）和angstrom波长指数（α）．结果表明，在青藏高原，海北、拉萨，AOD平均分别为0．09、0．12，β平均分别为0．05、0．13，α平均分别为1．09、0．06，东北地区，海伦、三江，AOD平均分别为0．14、0．15，β平均分别为0．04、0．06，α平均分别为2．32、1．58，北部的荒漠地区，阜康、沙坡头、鄂尔多斯，AOD平均的范围为0、17～0．32，β平均的范围为0．09～0．19，α平均的范围为0．68～1．28．森林生态地区，长白山、北京森林、西双版纳，AOD平均的范围为0．19～0．42，β平均的范围为0．12～0．19，α平均的范围为1．11～1．25．农业生态地区，沈阳、封丘、桃源、盐亭，AOD平均的范围为0．34～0．68，β平均的范围为0、18～0．38，α平均的范围为0．97～1．39东部沿海地区以及湖泊，胶州湾、上海、太湖，AOD平均的范围为0．49～0．68，β平均的范围为0.21～0．29，α平均的范围为1．24～1．37．内陆城市，北京、兰州，AOD平均分别为0．47、0．81，β平均分别为0．20、0．45，β平均分别为1．66、0．89．并对19个站点气溶胶的光学特性及其变化特征进行了分别论述。

关键词：太阳分光观测网气溶胶光学厚度 angstrom混浊系数 angstrom波长指数

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艾比湖地区气溶胶光学特性分析

环境科学 2020年第8期41卷 3484-3491页

作者：张喆丁建丽王瑾杰新疆大学资源与环境科学学院智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室乌鲁木齐830046 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室乌鲁木齐830046

精河县气溶胶光学特性的定量评估是理解艾比湖盐尘传输过程的关键.本文利用2019年精河县CE-318太阳光度计站点观测资料,分析了气溶胶光学厚度(AOD)和angstrom波长指数(α)的变化特征.结果表明AOD日变化呈单峰曲线,与α呈反向变化特征;... 详细信息

精河县气溶胶光学特性的定量评估是理解艾比湖盐尘传输过程的关键.本文利用2019年精河县CE-318太阳光度计站点观测资料,分析了气溶胶光学厚度(AOD)和angstrom波长指数(α)的变化特征.结果表明AOD日变化呈单峰曲线,与α呈反向变化特征;气溶胶粒子浓度和主控模态具有明显的季节性差异,与夏、秋季相比,春季AOD较高且变化幅度剧烈,粗粒子气溶胶占主控地位,粒子粒径和变化幅度较大;AOD和α呈负相关关系,从春季到秋季,气溶胶逐渐从粗模态向细模态过渡;与夏季相比,春季局地气溶胶对风速、风向和相对湿度的变化较为敏感;温度不是导致局地气溶胶变化的内在因素,但与气溶胶粒子扩散能力成正比;非采暖期,精河县AOD高值主要受粗粒子为主的沙尘气溶胶的影响,小颗粒的气溶胶的增加以及气溶胶吸湿增长都不是造成该地区AOD增加的主要原因.

关键词：太阳光度计气溶胶光学厚度(AOD) angstrom波长指数艾比湖气溶胶光学特性

基于太阳光度计地基观测的徐州气溶胶光学特性变化分析

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科学通报 2016年第20期61卷 2287-2298页

作者：吴立新吕鑫秦凯白杨李佳乐任传斌张媛媛中国矿业大学环境与测绘学院徐州221116 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

利用CE-318太阳光度计,于2013年7月~2015年4月对中国南北过渡地带淮海经济区中心城市徐州的气溶胶光学特性进行了地基观测,并结合气象条件对观测数据进行分析.研究揭示：（1）徐州2014年气溶胶光学厚度（AOD）年均值高达0.92;（2）徐州... 详细信息

利用CE-318太阳光度计,于2013年7月~2015年4月对中国南北过渡地带淮海经济区中心城市徐州的气溶胶光学特性进行了地基观测,并结合气象条件对观测数据进行分析.研究揭示：（1）徐州2014年气溶胶光学厚度（AOD）年均值高达0.92;（2）徐州AOD四季变化分明,夏秋高、春冬低;（3）徐州气溶胶体积谱四季均呈双峰结构,冬夏两季积聚模态粒子与粗模态粒子的体积浓度接近,秋季积聚模态粒子占主导,春季粗模态粒子占主导;（4）徐州气溶胶可分为3个聚类,一类为粒径较大的干粒子,AOD较小,主要出现于5,12月,二类为粒径较小的强吸光粒子,主要出现于秋末和冬春,AOD最小,以12月为主,三类为体积浓度最大的湿粒子,AOD较大,各月均有,但以8月为最多.徐州AOD的四季变化特征不同于邻近的苏鲁豫皖省会城市,却相同于苏南太湖北岸、相似于环渤海湾地区.污染排放强度大、风速低、湿度较大,并受东南季风环流及秸秆燃烧影响,是徐州AOD年均值偏高的根本原因.

关键词：气溶胶光学厚度体积谱 angstrom波长指数太阳光度计聚类分析四季变化特征

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天山北坡城市群气溶胶光学特性时空分布特征

环境科学 2021年第5期42卷 2202-2212页

作者：张喆丁建丽王瑾杰陈香月刘兴涛阿提干·吾斯曼新疆大学地理学科博士后科研流动站乌鲁木齐830046 新疆大学资源与环境科学学院智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室乌鲁木齐830046 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室乌鲁木齐830046

为探究天山北坡城市群大气气溶胶光学特性时空分布特征,本文利用卫星遥感MCD19-A2气溶胶产品分析了2000~2019年研究区气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)时空分布特征及变化趋势,针对AOD较为稳定的2016~2019年,利用多波段太阳... 详细信息

为探究天山北坡城市群大气气溶胶光学特性时空分布特征,本文利用卫星遥感MCD19-A2气溶胶产品分析了2000~2019年研究区气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)时空分布特征及变化趋势,针对AOD较为稳定的2016~2019年,利用多波段太阳光度计地基遥感技术,对AOD及Angstr9m波长指数(α)等参数进行特征分析.结果表明:(1)空间上,研究区AOD空间分布与地形呈现较好的一致性,高值现象主要分布在低海拔地区;AOD空间分布表现出较强烈季节变化,春季(0.15±0.03)>秋季(0.14±0.03)>夏季(0.14±0.02);(2)时间上,2000~2019年间研究区AOD年均值为0.12,年增幅1.03%,整体呈现增加趋势;AOD月均值的年际变化表现为双峰型,5月和11月为第一峰值和第二峰值,自然尘源粉尘的释放和传输以及人类社会燃煤供暖是造成AOD增加的主要原因;(3)受沙尘天气的影响,春季AOD的变化幅度较为剧烈,气溶胶主控粒子粒径及变化幅度均大于夏季;研究区AOD高值主要受粗模态粒子气溶胶的影响,细模态粒子吸湿增长会引起AOD的波动,但不易导致AOD高值.

关键词：气溶胶光学厚度太阳光度计 angstrom波长指数天山北坡城市群中分辨率成像光谱仪

沈阳地区MODIS与MERSI气溶胶产品对比研究

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遥感学报 2016年第4期20卷 549-560页

作者：张婕刘昊野辛金元张文煜肖国杰冯鑫媛王莉莉兰州大学大气科学学院甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室甘肃兰州730000 成都信息工程大学大气科学学院高原大气与环境四川省重点实验室四川成都610225 大气边界层物理与大气化学国家重点实验室中国科学院大气物理研究所北京100029

在中国东北地区,卫星气溶胶产品尚缺乏有效的验证机制,相关应用存在较大不确定性。利用2009–2011年中国地区太阳分光光度计观测网(CSHNET)沈阳站地基观测资料,借助后向轨迹模式分析了该地区气溶胶来源和季节变化特征,并同步对比了FY-3A... 详细信息

在中国东北地区,卫星气溶胶产品尚缺乏有效的验证机制,相关应用存在较大不确定性。利用2009–2011年中国地区太阳分光光度计观测网(CSHNET)沈阳站地基观测资料,借助后向轨迹模式分析了该地区气溶胶来源和季节变化特征,并同步对比了FY-3A/MERSI和Terra/MODIS气溶胶产品精度的季节差异及误差来源。结果表明:沈阳站气溶胶光学厚度和angstrom波长指数季节变化明显,气溶胶受远程输送和区域排放的共同影响,人为源和自然源丰富。不同粒径粒子对气溶胶光学厚度的贡献因季节而异,导致卫星反演算法中气溶胶模型选择误差较大,影响了卫星反演精度。观测期间MODIS与MERSI气溶胶产品与地基观测数据的总匹配率分别为68%和83%。当气溶胶光学厚度较低时(AOD<0.35),MODIS产品出现低估,MERSI出现高估,与实测值的相对误差分别为–46%—54%、7%—135%;当气溶胶光学厚度较高时(0.35—0.75),MODIS和MERSI均出现不同程度的低估,两者与实测值的相对误差分别为–34%—54%、–21%—75%;当气溶胶光学厚度大于0.75时,低估尤为严重,与实测值的相对误差可达–34%—100%、–9%—58%。能与地基观测匹配的MODIS和MERSI有效样本数春、秋季较高(春季分别为69%、80%,秋季分别为73%、70%),夏季次之(69%、73%),冬季最少(2%、49%);MODIS与地基观测的相关性总体优于MERSI;但在冬季,MODIS与MERSI产品均不具备代表性。MODIS与MERSI气溶胶产品落入误差线的比例均为春季最高(22%、25%),秋季次之(19%、16%),夏季最小(6%、5%)。MERSI对粗模态气溶胶(α≤0.5)反演效果优于MODIS,而MODIS对混合模态气溶胶(0.5≤α<1.5)反演效果优于MERSI。MERSI与MODIS气溶胶产品在春、秋季可比性较好,夏季可比性较差,总体来说,春、秋季MERSI比MODIS低估更为严重。从气溶胶产品在辽宁省的区域分布来看,FY-3A/MERSI比Terra/MODIS覆盖范围略广,各季节FY-3A/MERSI与Terra/MODIS的总体空间分布特征基本一致,但对于某些地区,两者数值上依然存在较大偏差。

关键词：后向轨迹模式气溶胶光学厚度 angstrom波长指数 FY-3A/MERSI Terra/MODIS