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基于AERONET的东沙海域气溶胶光学模型: 2023年; 使用气溶胶自动观测网(AERONET)东沙站的长期观测资料,初步建立逐月的南海东沙海域气溶胶光学特性模型。长期观测数据表明,东沙海域气溶胶光学厚度(AOD)基本低于0.5,春秋两季达到峰值,夏季最低。气溶胶粒子的有效半径在春秋两季较小,其余月份在0.5μm左右。使用三模态对数正态函数拟合区域气溶胶粒径谱,得到细模态半径为0.1μm,中间模态半径为0.28μm,粗模态半径为2.2μm。基于多波段AOD观测数据,评估该模型计算所得AOD光谱和透过率误差,可见和近红外波段透过率的均方根误差(RMSE)为1%~2%,AOD的RMSE为0.01~0.03。结果表明,所建气溶胶模型可以准确描述东沙海域的气溶胶光学特性,满足工程计算的精度要求。; 陈舜平戴聪明刘娜娜连文涛张聪吴凡张宇轩魏合理; 关键词：大气光学气溶胶光学特性 AERONET

A MISR-Based Method for the Estimation of Particle Size Distribution:Comparison with AERONET over China: 2023年; Aerosol particle size has a crucial impact on the environment and public health.Current satellite-based regression models focus on the total amount of particles and are limited by surface observations.This study proposes an algorithm to derive the long-term normalized volume size distribution(VSD)of aerosol particles,which is independent of ground measurements.The size distribution and aerosol optical depth of Multi-angle Imaging SpectroRadiometer(MISR)components are employed.We find the estimated MISR VSD is consistent with Aerosol Robotic Network(AERONET)observations,with R=0.56,0.54,0.59,and 0.68 for daily,monthly,seasonal,and annual levels.The stratified validations of radius,stations,and years further confirm the stable performance of derived VSD(R=0.28 to 0.73).The application of the random forest model demonstrates the potential improvements of predicted VSD by 10-fold cross-validation R=0.86 at the monthly level.We apply MISR VSD to quantify the normalized volume of fractional aerosol particles at a resolution of 0.2°×0.2°during 2004 to 2016 in China.We also calculate the proportion of small and medium particles to indicate the contribution of anthropogenic aerosols.The highest ratios are concentrated in the northeastern regions especially during winter while relatively lower in the Taklamakan Desert of western China.The case study demonstrates that the application of MISR data can yield valuable and resolved size distributions of aerosol particles.; Yanchuan ShaoRiyang LiuWeihan LiJun BiZongwei Ma; 关键词：AERONET AEROSOL MISR

基于AERONET数据的气溶胶光学特性分析被引量：3: 2022年; 大气气溶胶的监测对全球气候变化、区域空气质量和公共健康等研究具有重要的意义,而中国台湾岛四面环海,地理位置特殊,若忽略其大气环流和局地排放源造成的气溶胶特征时空异质性将会导致气溶胶参数反演误差。因此本研究使用中国台湾岛多个具有代表性的AERONET(AErosol RObotic NETwork)观测站历史数据和MODIS气溶胶光学厚度AOD(Aerosol Optical Depth)反演产品,分析5个典型站点气溶胶参数及其类型的时空变化特征及差异,分析结果表明:(1)各站点AOD年平均值逐年下降,呈现春季最高(0.5257)的季节变化特征和双峰结构的日变化规律,主导气溶胶类型为城市工业型(仅鹿林站点为海洋型)。(2)中国台湾地区风向多为东北风,风速越大,AOD值越低,海洋型气溶胶占比越高;反之则以城市工业型气溶胶为主。(3)Angstrom波长指数(AE)、单次散射比(SSA)、复折射指数虚部、不对称因子平均值分别为1.3283、0.9564、0.0054、0.7292;相比于北京(39.9768°N,116.3813°E)站,中国台湾“中央大学”AOD年平均值、季节变化、主导气溶胶类型均存在较大的差异。(4)MODIS AOD分站点验证精度较高,而在高山鹿林站的验证精度稍低(R^(2)=0.5925);而利用不同气溶胶类型的分类验证结果显示,城市工业(R^(2)=0.7238)、生物质燃烧(R^(2)=0.6161)和次大陆型(R^(2)=0.5116)精度较高,但海洋型(R^(2)=0.1585)、大陆型(R^(2)=0.1111)AOD验证精度显著降低。本研究表明,中国台湾岛气溶胶类型呈现西南沿岸站点秋冬季次大陆型占比上升,西北沿岸大陆型上升的时空特征差异,细化气溶胶参数的时间差异和时间动态变化信息将对气溶胶卫星反演算法在环流特征明显的近海区域有着重要指导作用。; 周佩汪洋徐玲琳程志强盖宸德庄留文; 关键词：大气遥感气溶胶 AERONET 气溶胶光学特性

基于AERONET的西亚地区气溶胶光学特性被引量：1: 2022年; 利用AERONET 10个站点的Level2数据分析得到2010—2017年西亚地区多个气溶胶参数(光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)、吸收光学厚度(Absorption Aerosol Optical Depth,AAOD)、波长指数α、粒子体积谱和单次散射反照率(Single Scattering Albedo,SSA))的季节、年际和日变化特征。结果表明,西亚10个站点AOD、AAOD、α和SSA的多年总平均值分别是0.245±0.094、0.030±0.006、0.889±0.247和0.918±0.016,粒子体积谱呈双峰分布。各站点的气溶胶光学参数呈现明显的季节和区域差异。AOD总体表现为春夏季大,秋冬季小。受沙尘影响,各站点α最小值和粗粒子体积浓度峰值均出现在春季,但α最大值呈现明显区域差异,其在阿拉伯半岛站点多出现在冬季,而环地中海站点出现在夏季。此外,阿拉伯半岛站点AAOD夏秋季大、冬春季小,SSA春夏季大、秋冬季小;而环地中海站点AAOD冬春季大、夏秋季小,SSA夏秋季大、冬春季小。除了季节变化外,两地区气溶胶的日变化也不同。阿拉伯半岛站点年平均AOD的日内差异普遍比环地中海站点剧烈,其中沙漠站点呈明显的早晚高,中午低的特征。从年变化来看,除TEP站的α值和ERD站的AAOD值呈显著下降趋势外,其他站点各光学参数的变化趋势均不显著。; 谢丽凤许潇锋潘诗娴罗天阳杨语迪杨晓玥吴浩戚佩霓蔡乐天; 关键词：气溶胶光学参数 AERONET

基于AERONET的多源多尺度卫星气溶胶产品真实性检验: 2022年; 卫星遥感气溶胶产品已经广泛用于大气监测.以北京地区为研究区域,基于该区域2020年全年的三个AERONET站点(Beijing_RADI、Beijing、Beijing_CAMS)地面实测气溶胶数据,对MODIS和Sentinel-2气溶胶产品进行真实性检验.结果表明:相比于MODIS气溶胶产品,空间分辨率更高的Sentinel-2气溶胶产品与AERONET实测数据之间的相关性更强,R^(2)为0.9683,且Sentinel-2气溶胶产品误差绝对值的平均值比MOD04_L2的小.; 李慧娜韩杰高晶刘博文关小果; 关键词：MODIS 气溶胶 AERONET

基于高分五号卫星DPC和AERONET站点数据的地表BPDF模型对比分析被引量：4: 2022年; 大气气溶胶卫星偏振遥感探测中,地表偏振反射率估计是最重要的不确定因素之一,是气溶胶反演过程中地气解耦的重要环节。基于高分五号卫星大气气溶胶多角度偏振探测仪(DPC)近红外波段865 nm的多角度偏振观测数据,利用全球地基气溶胶监测网(AERONET)站点的气溶胶产品AOD L2.0与DPC数据进行时空匹配,筛选气溶胶光学厚度(AOD)低值数据,以减小气溶胶的影响,获取地表多角度偏振反射率数据。针对8种典型地表类型,基于DPC多角度偏振数据定量比较分析了Nadal-Bréon模型、Waquet模型、Maignan模型、Litvinov模型和Xie-Cheng模型5个半经验地表双向偏振反射分布函数(BPDF)模型的性能。研究结果表明,Litvinov模型和Nadal-Bréon模型所得的结果与实测数据可以较好地吻合,两个模型与DPC实测数据的相关性系数均值分别为0.958和0.952,均方根误差均值分别为0.202%和0.223%。研究结果为基于DPC数据估算地表偏振反射率提供了BPDF模型参考,为利用DPC多角度偏振数据反演气溶胶参数等应用提供了先验数据支持。; 提汝芳樊依哲黄红莲刘晓孙晓兵洪津刘淑芬; 关键词：遥感地表

基于AERONET气溶胶数据的在轨交叉辐射定标方法: 本发明涉及一种基于AERONET气溶胶数据的在轨交叉辐射定标方法，包括：选取定标区域以及确定交叉定标影像；使用大气辐射传输模型反演出定标区域的各景影像以及各谱段的地表反射率；三次样条插值得到地表反射率光谱；计算参考卫星各...; 杨松黄帅白杨田世强贾益钟兴

基于AERONET的北京地区气溶胶光学特性分析被引量：2: 2021年; 利用AERONET北京站点2016年1月-2018年12月的数据产品,分析了北京地区气溶胶光学厚度(AOD)、Angstrom波长指数α、粒径谱分布的季节特性;同时选取典型污染天气条件下的数据,分析了不同季节主控污染物的类型,并使用相应雷达比对比反演激光雷达消光结果。研究结果表明:北京地区AOD季节变化特征明显,主要表现为春、夏季大,秋、冬季小,其中夏季(0.83)显著高于其他季节;α表现出与AOD一致的变化规律,春季最低(α=0.95),表明北京春季受沙尘影响显著,为主要污染物;而夏季最大(α=1.23),表明沙尘影响迅速减弱,细粒子颗粒物占主导,符合温带季风气候的特点;AOD和α关系图中,不同污染物分布特征存在差异,可通过阈值法对污染物进行分类。此外,以两种典型污染情况为例,使用不同雷达比反演激光雷达的消光系数的结果表明,可以使用太阳光度计数据对反演参数进行优化。; 葛鹏张天舒付毅宾项衍; 关键词：气溶胶光学厚度

基于典型站位AERONET数据气溶胶类型分析被引量：2: 2021年; 气溶胶是影响大气环境的重要因素,气溶胶光学厚度(AOD)是气溶胶的重要光学特征参数之一,气溶胶类型分析可以对区域大气研究提供科学依据.基于2015年12月—2019年11月AERONET数据选取的11个典型站位不同波段的AOD进行层次聚类分析,将所选站位最终划分为北京、沿海、太湖、西藏4个区域.然后基于图形分类法划分为6种气溶胶类型(清洁、沙漠粉尘、大陆、次大陆、城市工业和生物质燃烧型).北京区域主要的气溶胶类型为城市工业型和大陆型,其中冬季主要为大陆型和清洁型、春季为大陆型和城市工业型、夏季和秋季主要为城市工业型气溶胶;沿海区域主要的气溶胶类型为大陆型气溶胶,其中冬、夏和秋季主要为大陆型和清洁型、春季主要为城市工业型和大陆型气溶胶;太湖区域城市工业型气溶胶占比最多,为41.96%,冬、春和夏季主要为城市工业型气溶胶,秋季主要为大陆型气溶胶;西藏区域清洁型气溶胶占比为80.53%,春夏秋冬四季以清洁型气溶胶为主.; 田梓莹郑小慎; 关键词：AERONET 气溶胶光学厚度

亚洲3个AERONET站点沙尘特性及大气含沙量对比分析: 2021年; 选取全球气溶胶自动观测网在东亚、中亚和南亚地区观测记录最长的兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)、杜尚别站和斋浦尔站的数据,通过沙尘和污染沙尘的有效分离,对比分析了3站的沙尘特性和大气含沙量.结果表明,3站沙尘天气出现频次的季节差异显著,且污染沙尘明显高于沙尘,SACOL站多发于3-4月,杜尚别站多发于6-10月,出现频率最高的斋浦尔站集中于3-7月.3站沙尘和污染沙尘的光学厚度变化特征与其出现频次一致,斋浦尔站由于人为污染的影响,污染沙尘具有较高的吸收性.沙尘和污染沙尘体积谱均以粗模态为主,且浓度峰值差异显著.3站沙尘质量消光系数一致且介于0.3~0.5 m^(2)/g,大气含沙量差异显著,其月平均最大值分别为0.33(3月)、0.24(7月)和0.42 g/m^(2)(7月).; 乔瀚洋唐靖宜崔洋王天河; 关键词：沙尘光学特性

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