東中國海域氣溶膠光學性質及其模型化研究.pdf

1、東中國海域緊鄰亞洲大陸，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生的煙塵以及來自西北內陸的沙塵都是該海域大氣氣溶膠的重要來源，并導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。東中國海域的大氣氣溶膠研究有助于構建針對東中國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個航次的氣溶膠海上實測資料，分析了東中國海域氣溶膠的光學厚度、單次散射反照率等光

2、學特性，并對海色衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析軟件SeaDAS中的預設氣溶膠模型進行了評估，驗證其在東中國海域的適用性。結果表明，在東中國海域既存在波長指數(shù)較小的沙塵氣溶膠，也存在波長指數(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的強散射類型，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吸收類型。氣溶膠復折射率的實部主要分布在1.35~1.62之間，虛部隨波長變化明顯。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

3、不顯著的次峰，因而用3個對數(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個對數(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預設氣溶膠模型的評估顯示，在東中國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容易導致光學厚度在藍紫波段的低估，以及氣溶膠輻射貢獻的錯估，進而導致離水輻亮度出現(xiàn)負值。氣溶膠模型中的兩個重要參數(shù)單次散射反照率和

4、相函數(shù)都與東中國海域的實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吸收的情況，并不能完全滿足東中國海域海色遙感大氣校正的需要，仍有待改進。
　　進一步利用東中國海域及周邊8個AERONET站點的長期觀測數(shù)據(jù)，參考Ahmad構建氣溶膠模型的方法，并在氣溶膠模型中加入對該海域影響較為明顯的沙塵和煙塵成分，初步構建了一組針對東中國海域的吸收性氣溶膠模型。并利用輻射傳遞模型Rstar5b對實測數(shù)據(jù)