長春市氣溶膠光學特性的反演與分析.pdf

1、大氣氣溶膠是懸浮在大氣中的由液態(tài)、固態(tài)粒子所組成的混合物。大氣氣溶膠在大氣中的含量較小，但其產(chǎn)生的氣候、環(huán)境等影響較大，是大氣物理、地理科學、遙感航天等領域研究的熱點問題。大氣氣溶膠通過輻射效應可以直接或者間接的對大氣中的理化過程產(chǎn)生影響，吸收、散射太陽光降低大氣能見度，對航空、航海以及陸路交通運輸安全造成影響。除此之外，氣溶膠還會對軍事系統(tǒng)、人類健康產(chǎn)生影響。人類從二十世紀二十年代開始對氣溶膠的定量研究，隨著技術的發(fā)展，目前對大氣氣溶

2、膠光學特性的研究的主要手段包括:窄波段太陽光度計地基遙感;雷達技術;衛(wèi)星測量技術;地表輻射資料與探空氣象資料的結合。為了推動我國氣溶膠的大范圍研究、填補長春地基反演氣溶膠的空白、為衛(wèi)星反演提供基礎參考資料，本文利用CE-318型太陽光度計對長春地區(qū)進行了為期一年的觀測，采用Beer-Lambert-Bouguer定律反演大氣氣溶膠光學厚度，并獲取同時期的MODIS影像，利用擴展暗像元法和6S模型結合反演氣溶膠光學厚度。主要研究成果包括:

3、
　　(1)不同波段氣溶膠消光特性不同，大氣氣溶膠光學厚度隨波長的變化很明顯。氣溶膠光學厚度總的趨勢表現(xiàn)為隨著波長降低逐漸而增大，不同波段的氣溶膠光學厚度隨時間變化的趨勢是一致的。波長越小，相應的氣溶膠光學厚度的變化越明顯，變幅越大。
　　(2)長春氣溶膠光學厚度具有明顯的日變化特征。日變化規(guī)律分為穩(wěn)定型、上升型、下降型、單峰型四種主要類型。
　　(3)四季中長春氣溶膠光學厚度春、冬兩季較大，夏、秋季較小。其中春季最大

4、，主要由于春季地表解凍，冷空氣活動頻繁，受大風沙塵影響。冬季則主要受供暖排放的顆粒物的影響。
　　(4)氣溶膠粒子的Angstrom參數(shù)α反映大氣中氣溶膠粒子的組成，α夏季最大，秋季最小，長春夏季氣溶膠中小粒子所占比例多，秋季大粒子所占比例多。參數(shù)β反映大氣的渾濁情況，與氣溶膠光學厚度的季節(jié)變化趨勢相吻合。
　　(5)衛(wèi)星反演光學厚度結果與地基反演有一定的差距，其中冬季相對誤差結果最大。主要是由于暗像元法取值的近似性、氣溶膠