中文版 | English
Arid
基于AERONET和CALIPSO的气溶胶分类方法及其全球时空分布
林莹晶
出版年2020
学位类型硕士
学位授予单位兰州大学
中文摘要大气气溶胶的类型及特性具有明显的区域性和季节性,这主要由排放源和扩散输送条件的空间和时间差异造成。不同区域的主导气溶胶不同,而同一区域在不同季节的主导气溶胶也会不同。不同主导气溶胶又会通过其辐射强迫的差异,造成不同的气候响应,反馈于人类活动和自然环境。因此加强对不同季节、不同地区的气溶胶类型的识别,加深对该地区气候影响因子的认识,有利于改善大气数值模式对不同区域、不同季节的模拟能力,提高模拟的准确性。本文利用全球气溶胶自动观测网AEROENT(Aerosol Robotic Network)Level 2 Version 3的AE(气溶胶波长指数)数据和极轨卫星CALIPSO(The Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation)Level 2 Layer的VDR(体积退偏比)数据,在2018年3月-2019年2月全球范围进行时空匹配。基于前人大量的大气气溶胶光学及微物理特性的研究,采用阈值法进行大气气溶胶类型的判断,分为自然沙尘型、污染沙尘型、海洋大陆型、生物质燃烧型和其他类型气溶胶5种。讨论全球的气溶胶类型分布,包括不同季节的气溶胶类型和不同类型气溶胶的全球分布,并分析了卫星和地基气溶胶数据匹配时的可能误差。主要结果和结论如下:(1)在2018年3月-2019年2月期间,CALIPSO和AERONET共有1014个匹配点,通过阈值法分类后,数量最多、分布最广的是海洋大陆型气溶胶,其次是污染沙尘气溶胶,占总次数的28.1%,第三是其他类型气溶胶,占总次数的20.3%,第四是生物质燃烧型,占总次数的4.2%,最后是自然沙尘型,占总次数的2.7%。(2)春季污染沙尘型气溶胶占比最多,其他三个季节主要为海洋大陆型气溶胶。污染沙尘型从春季到冬季逐渐减少。自然沙尘型也随季节更替而减少,即春季较多,夏季和秋季减少,冬季出现次数极少。生物质燃烧型在夏季占比和出现数量最少,春季最多,秋、冬次之。海洋大陆型在夏季达到峰值,分布范围基本不随季节变化,在大部分站点都能观测到海洋大陆型气溶胶。季节变化对自然沙尘型气溶胶有重要影响,而对污染沙尘型、生物质燃烧型气溶胶影响较小,这主要决定于季节变化带来排放源与扩散输送条件的改变。(3)海洋大陆型气溶胶集中分布在美国和欧洲国家,在海岛和北极圈内海冰站点都有存在,而在沙漠站点较为罕见。污染沙尘型气溶胶除了分布在人类活动较多的美国和欧洲站点外,在沙漠边缘或在沙漠下风向地区也频繁出现。生物质燃烧型气溶胶主要分布在欧洲地中海沿岸国家、美国中部、印度北部、南亚岛屿、东亚沿海和南非地区。生物质燃烧型气溶胶的排放主要来源于当地森林燃烧和农业燃烧,也有跨区域输送的贡献。(4)CALIPSO和AERONET的1014个匹配点AOD(Aerosol Optical Depth,气溶胶光学厚度)数值拟合后得到的直线的斜率为0.473,截距为0.097,相关系数为0.477,并通过95%的显著性检验。在除去绝对相对误差较大(大于1.1)的匹配点后,拟合效果得到了优化,斜率提高为0.714,截距缩小为0.042,相关系数R也明显提高,由0.477提高为0.717。此外,夜间的拟合效果显著优于白天。白天AOD相差较大的原因可能是太阳光较强的背景条件使得CALIPSO的信噪比较低。(5)在有效时间和距离内,通过CALIPSO反演与AERONET观测的AOD的误差较大的主要原因包括:地形起伏造成气溶胶分布不连续;地表上空10km附近存在云层,识云的误差;大气中混合型气溶胶的存在,会影响反演结果;生物质燃烧型气溶胶主导时,CALIPSO给出的光学厚度不准确;气溶胶含量过少。
中文关键词气溶胶类型 ; 退偏比 ; Angstrom波长指数 ; 季节变化 ; 全球分布
语种中文
国家中国
中图法分类号X513
来源机构兰州大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/338443
作者单位兰州大学
推荐引用方式
GB/T 7714		 林莹晶. 基于AERONET和CALIPSO的气溶胶分类方法及其全球时空分布[D]. 兰州大学,2020.
条目包含的文件
条目无相关文件。
个性服务
推荐该条目
保存到收藏夹
导出为Endnote文件
谷歌学术
谷歌学术中相似的文章
[林莹晶]的文章
百度学术
百度学术中相似的文章
[林莹晶]的文章
必应学术
必应学术中相似的文章
[林莹晶]的文章
相关权益政策
暂无数据
收藏/分享

除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。