東中國(guó)海域氣溶膠光學(xué)性質(zhì)及其模型化研究.pdf

1、東中國(guó)海域緊鄰亞洲大陸，其大氣氣溶膠受陸源的影響十分明顯。工業(yè)污染、生物化石燃料燃燒等產(chǎn)生的煙塵以及來自西北內(nèi)陸的沙塵都是該海域大氣氣溶膠的重要來源，并導(dǎo)致該海域的氣溶膠多為典型的吸收性氣溶膠，與大洋上空的非吸收或弱吸收氣溶膠差異較為明顯。東中國(guó)海域的大氣氣溶膠研究有助于構(gòu)建針對(duì)東中國(guó)海域的吸收性氣溶膠模型，提高該海域的大氣校正精度。
　　本論文利用5個(gè)航次的氣溶膠海上實(shí)測(cè)資料，分析了東中國(guó)海域氣溶膠的光學(xué)厚度、單次散射反照率等光

2、學(xué)特性，并對(duì)海色衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析軟件SeaDAS中的預(yù)設(shè)氣溶膠模型進(jìn)行了評(píng)估，驗(yàn)證其在東中國(guó)海域的適用性。結(jié)果表明，在東中國(guó)海域既存在波長(zhǎng)指數(shù)較小的沙塵氣溶膠，也存在波長(zhǎng)指數(shù)較大的煤煙氣溶膠。單次散射反照率大部分是以海鹽粒子為主導(dǎo)的強(qiáng)散射類型，但也存在一定比例的沙塵影響明顯的弱吸收類型和煙塵影響顯著的強(qiáng)吸收類型。氣溶膠復(fù)折射率的實(shí)部主要分布在1.35~1.62之間，虛部隨波長(zhǎng)變化明顯。氣溶膠粒徑體積譜主要呈雙峰模式，但是在雙峰之間還存在一個(gè)

3、不顯著的次峰，因而用3個(gè)對(duì)數(shù)正態(tài)函數(shù)之和來描述粒徑體積譜要優(yōu)于傳統(tǒng)的用2個(gè)對(duì)數(shù)正態(tài)函數(shù)之和來描述。散射相函數(shù)受粒徑分布、氣溶膠吸收性等的影響較為明顯。
　　SeaDAS預(yù)設(shè)氣溶膠模型的評(píng)估顯示，在東中國(guó)海域沙塵和煙塵的影響不可忽略。在該海域利用SeaDAS氣溶膠模型在處理由沙塵或煙塵引起的吸收性氣溶膠時(shí)容易導(dǎo)致光學(xué)厚度在藍(lán)紫波段的低估，以及氣溶膠輻射貢獻(xiàn)的錯(cuò)估，進(jìn)而導(dǎo)致離水輻亮度出現(xiàn)負(fù)值。氣溶膠模型中的兩個(gè)重要參數(shù)單次散射反照率和

4、相函數(shù)都與東中國(guó)海域的實(shí)際情況存在一定差異。因此，非吸收或弱吸收的SeaDAS氣溶膠模型沒有考慮沙塵成分和強(qiáng)吸收的情況，并不能完全滿足東中國(guó)海域海色遙感大氣校正的需要，仍有待改進(jìn)。
　　進(jìn)一步利用東中國(guó)海域及周邊8個(gè)AERONET站點(diǎn)的長(zhǎng)期觀測(cè)數(shù)據(jù)，參考Ahmad構(gòu)建氣溶膠模型的方法，并在氣溶膠模型中加入對(duì)該海域影響較為明顯的沙塵和煙塵成分，初步構(gòu)建了一組針對(duì)東中國(guó)海域的吸收性氣溶膠模型。并利用輻射傳遞模型Rstar5b對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)