華東地區(qū)氣溶膠特性的MODIS資料反演及其時空分布特征的研究.pdf

1、本文首先利用改進的暗像元算法對華東地區(qū)的氣溶膠光學(xué)厚度進行了反演研究,并將AOD反演結(jié)果與地面太陽光度計觀測結(jié)果進行了對比,認為誤差主要因為是氣溶膠模型和地表反射率的不確定性對反演結(jié)果影響較大.然后,論文嘗試利用地基觀測和衛(wèi)星遙感反演相結(jié)合的方法確定適合研究區(qū)域的氣溶膠模型、嘗試以單星多角度衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)同時反演晴空陸地的氣溶膠光學(xué)厚度和地表反射率。論文還利用2001-2010年MODIS三級氣溶膠產(chǎn)品(MOD08)分析了華東及周邊地區(qū)氣

2、溶膠特性。論文主要包含以下4個方面:
　　 (1)應(yīng)用改進的暗像元法對華東地區(qū)2008年春季大氣氣溶膠光學(xué)厚度進行反演,給出光學(xué)厚度的空間分布情況,并將反演結(jié)果與AERONET光度計資料進行對比,分析誤差產(chǎn)生的因為。
　　 (2)利用地基觀測和衛(wèi)星遙感反演相結(jié)合的方法確定適合研究區(qū)域的氣溶膠模型。論文對6S模型中標準輻射大氣SRA定義的大陸型和城市型氣溶膠模型結(jié)合華東地區(qū)進行了優(yōu)化:夏半年選用沙塵性粒子比例為0.17、水

3、溶性粒子比例為0.82、煙塵性粒子比例為0.01的氣溶膠模型,冬半年選用沙塵性粒子比例為0.56、水溶性粒子比例為0.42、煙塵性粒子比例為0.02的氣溶膠模型。分別采用SRA定義的大陸型氣溶膠模型、城市型氣溶膠模型及優(yōu)化后的氣溶膠模型進行了反演試驗,結(jié)果表明:夏半年AOD反演結(jié)果與地基觀測數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)分別為0.36,0.42和0.75:冬半年反演結(jié)果與地基觀測數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)分別為0.41,0.44和0.64。這表明,選擇合適的氣溶膠

4、模型有助于提高氣溶膠反演結(jié)果的準確性。
　　 (3)本文嘗試以單星多角度衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)同時反演晴空陸地的氣溶膠光學(xué)厚度和地表反射率,并以2009年5月4-8日的MODIS1B資料進行了反演試驗。采用單星多角度法反演得到的AOD與MODIS日氣溶膠產(chǎn)品(MOD04)的AOD相關(guān)系數(shù)為0.79；采用單星多角度法反演得到的地表反射率與MODIS地表反射率產(chǎn)品(MOD09)具有較好的一致性。這表明當氣溶膠光學(xué)厚度日變化不大時,采用單星多角

5、度法反演可以同時獲得精度較好的氣溶膠光學(xué)厚度和地表反射率。
　　 (4)利用2001-2010年MODIS三級氣溶膠產(chǎn)品(MOD08)分析了華東及周邊地區(qū)氣溶膠特性。結(jié)果表明:華東及周邊地區(qū)的氣溶膠光學(xué)厚度高值區(qū)位于長江三角洲地區(qū):氣溶膠光學(xué)特性存在季節(jié)性變化,春夏季節(jié)高于秋冬季節(jié):華東及周邊地區(qū)的氣溶膠粒子在夏秋季節(jié)以細粒子為主,冬春季節(jié)以粗粒子為主；河南、安徽、江蘇、山東等地氣溶膠光學(xué)厚度峰值出現(xiàn)在6月,7、8月則大幅下降。