一种基于卫星遥感AOT估算近地面颗粒物的方法

摘要：

【摘要】本文建立了一种基于卫星遥感AOT估算近地面颗粒物浓度的新方法.该方法考虑大气边界层厚度和近地面相对湿度的区域分布变化情况,基于大气边界层模式模拟结果和卫星遥感气溶胶光学厚度进行近地面颗粒物浓度估算.基于RAMS模拟结果和MODIS气溶胶光学厚度数据,利用该方法获得了华北地区近地面PM2.5质量浓度.并用研究区域中16个地面站点的颗粒物浓度监测数据对估算结果进行了评估.结果表明,遥感反演的近地面PM2.5与地面监测数据在趋势上基本一致,二者相关R2达到0.61.与此同时,又利用地面激光雷达和气象仪测量结果对MODIS气溶胶光学厚度数据进行了近地面颗粒物估算,并将估算的结果与新方法得到的估算结果进行了比较.比较结果表明,新方法获得的估算结果与地面监测数据具有更好的相关性,和常规方法相比,相关R2从0.32提高到0.62.
【关键词】大气边界层模式；卫星遥感；近地面颗粒物浓度；气溶胶光学厚度；

引言：

【引言】近地面颗粒物信息获取是环境监测的重要内容之一. 目前常规的监测手段为地面仪器进行连续监测. 这种站点式常规监测可以实时掌握观测点上的颗粒物浓度随时间变化的信息, 具有精度高、时间连续等优点. 但由于地面观测站点有限, 利用这种常规观测手段难以掌握区域尺度的颗粒物分布状况, 获取大范围的颗粒污染物信息比较困难, 只能采取“以点代面”方法, 即以某一点的监测结果近似代替其周边区域, 这使得监测点附近的结果可靠性较高, 大范围尺度结果可靠性较低. 与传统的地面监测手段相比,卫星遥感数据具有区域尺度的优点, 卫星遥感具有在大空间范围内连续、能够在不同尺度上反映污染物的宏观分布趋势、源汇分布和传输路径, 为大气污染的全方位立体监测提供了重要的信息来源.

作者：

陶金花；张美根；陈良富

作者单位：

中国科学院大气物理研究所,大气边界层物理和大气化学国家重点实验室；中国科学院遥感应用研究所,遥感科学国家重点实验室；