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《南京大学》 2011年
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基于卫星遥感数据的中国区域2003-2005年间CO时空动态分析

王可  
【摘要】:一氧化碳(CO)是大气中含碳量第三的微量成分,仅次于CO2和CH4。CO在大气中的汇主要是与OH自由基反应,而其他很多温室气体也和OH有很强的化学反应,所以虽然CO在大气中的直接影响比较小,但是它能间接影响大气中的温室气体(如O3、CO2和CH4等),从而影响整个大气的化学组成,另外CO还是一种影响人体健康的污染物。CO在大气中的平均生命周期为3个月左右,可以在洲际尺度进行传输,而且由于经济发展的需要,化石燃料的燃烧排放大量的污染物,造成了很严重的环境问题,因此对大气污染物CO的来源和大气浓度进行监测十分必要。 近几十年来,中国作为全球经济迅速发展的区域,也带了巨大的能源消耗和环境问题,已经成为全球和东亚关注的重点地区,所以研究中国区域的CO在大气中的来源和时空分布是十分有意义的。本文主要利用基于搭载在ENVISAT卫星上的SCIAMACHY传感器反演的2003-2005年间CO垂直柱浓度成熟数据产品,采用地统计分析方法,并综合能源统计数据、土壤、生态地理分区、人口密度、人类活动排放清单、生物质燃烧排放清单和卫星监测火点数据等辅助数据对中国区域上空CO垂直柱浓度时空分布特征及其影响因子进行了分析。 中国全境CO垂直柱浓度的时空分布差异显著,从2003-2005年的年均值的空间分布来看,CO柱浓度的高值区域主要分布在京津冀以其周边省份地区、长江三角洲、四川盆地、珠江三角洲、海南地区和东北少量高值区,而低值区主要分布在我国广大的西部地区(如青藏高原)。三大经济区的CO浓度按照从高到低依次为:环渤海地区、长江三角洲和珠江三角洲,这三个地区的CO浓度远远高于中国全境和欧亚大陆大气本底地区瓦里关地区的CO柱浓度年均值。中国全境的CO垂直柱浓度季节波动显著,冬春高,夏秋低,三大经济区和大气本底站瓦里关地区的CO浓度变化也表现出同样的趋势。中国全境不同土壤类型和生态区的CO柱浓度的时空分布差异显著,CO柱浓度年均值的空间分布与生态区边界拟合非常接近,各生态区的CO月均值柱浓度与温度的月均值的相关性差异显著,表现典型的正相关的生态区有:藏东南灌木林和草甸、横断山脉亚高山针叶林、雅鲁藏布干旱草原、东戈壁草原和蒙古-东北草原等,表现典型的负相关的生态区有建南亚热带常绿林、长江平原常绿林、黄河平原混交林、塔里木盆地落叶林及草原、华南—越南亚热带常绿林和塔克拉玛干荒漠。 中国CO垂直柱浓度的空间分与地区污染和生物质燃烧密切相关:遥感监测的CO垂直柱浓度和REAS、ACESS计算的人为CO排放清单具有很好的相关性;同时冬春季节,由于季风的影响,我国的东北地区受到西伯利亚火灾的影响比较剧烈,同时南部地区受到东南亚地区生物质燃烧的影响也比较显著。研究表明,利用卫星遥感反演的CO垂直柱浓度数据可以很好的监测中国区域上空大气污染物CO的时空动态,并能很好的反映人类活动和生物质燃烧的影响范围。
【学位授予单位】:南京大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P402

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