長江三角洲地區(qū)氣溶膠光學(xué)特性及其輻射強(qiáng)迫.pdf

1、氣溶膠已對(duì)人體健康和全球氣候產(chǎn)生了重要的影響。長江三角洲地區(qū)是中國氣溶膠高值區(qū)之一，研究這一地區(qū)的氣溶膠光學(xué)特性和輻射強(qiáng)迫具有重要意義。本文利用氣溶膠自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)(AERONET)數(shù)據(jù)、相對(duì)濕度和輻射等地面氣象資料，結(jié)合MODIS氣溶膠產(chǎn)品，研究了長江三角洲地區(qū)氣溶膠的光學(xué)特性、輻射效應(yīng)及其時(shí)空分布狀況。首先，利用AERONET資料分析了太湖和浙江林學(xué)院氣溶膠光學(xué)參數(shù)的時(shí)間分布特征并探討了太湖氣溶膠的吸濕特性和輻射強(qiáng)迫；其次，對(duì)MODIS

2、氣溶膠光學(xué)厚度(AOT,τ)產(chǎn)品在長江三角洲地區(qū)的適用性進(jìn)行了評(píng)估驗(yàn)證，并分析了氣溶膠的時(shí)空分布特性；最后，利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行了區(qū)域瞬時(shí)直接輻射強(qiáng)迫案例分析。得到以下主要結(jié)論：1)太湖和浙江林學(xué)院氣溶膠光學(xué)厚度全年較高并且以細(xì)粒子為主，分別有78％、79％的τ500在0.5以上和77％、91％的波長指數(shù)在1.0以上；太湖地區(qū)全年以中等吸收性氣溶膠為主，林學(xué)院地區(qū)氣溶膠在7月、9月和10月表現(xiàn)出強(qiáng)烈的吸收性；在波長指數(shù)小于1.0時(shí)，單次散射

3、反照率隨波長增加而遞增，在波長指數(shù)大于1時(shí)，情況相反。2)太湖地區(qū)細(xì)模態(tài)氣溶膠有效粒徑與相對(duì)濕度(RH)正相關(guān)，復(fù)折射指數(shù)實(shí)部和虛部與RH負(fù)相關(guān)。Mie散射理論模擬表明，隨著RH增大，氣溶膠消光效率、散射相函數(shù)主峰值和不對(duì)稱因子遞增。3)2007年太湖地區(qū)由于氣溶膠的影響，短波直射輻射、總輻射年均減少了140.22W/m2和57.03W/m2，散射輻射增加了83.19W/m2。氣溶膠在地表和大氣項(xiàng)造成的直接輻射強(qiáng)迫年均值分別為-47.9

4、8 W/m2和-10.25 W/m2。4)長江三角洲地區(qū)MODIS/AOT反演精度具有明顯地域差異：太湖站點(diǎn)反演結(jié)果顯著偏高，千島湖地區(qū)顯著偏低，達(dá)到設(shè)計(jì)精度范圍(±0.05±0.15τ)數(shù)據(jù)分別占20.0％和16.7％，MODIS產(chǎn)品在這兩個(gè)地區(qū)需要進(jìn)一步改進(jìn)，其它站點(diǎn)MODIS/AOT達(dá)到設(shè)計(jì)精度范圍數(shù)據(jù)占60.0％,已不需要大的改進(jìn)。5)長江三角洲地區(qū)氣溶膠存在著明顯的時(shí)空分布特征。陸上AOT550在夏季最大，春季次之，秋季最??；