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利用6S模式反演兰州地区气溶胶光学厚度的改进试验

冯晶晶  
【摘要】:气溶胶的研究是大气科学的一个重要分支。随着全球气候变化问题日益受到关注,气溶胶在全球气候变化中的作用也受到越来越多的重视。大气气溶胶粒子在大气中分布广泛,是大气环境的重要组成部分。大气气溶胶光学厚度是表征大气浑浊度的重要物理量,是气溶胶最重要的参数之一。 本文利用Kaufman扩展的暗像元法,通过6S辐射传输模式,反演了兰州地区10000km2范围内高空间分辨率(2.5km×2.5km)气溶胶光学厚度(波长550nm);运用Walthall BRDF模型对MODIS资料进行BRDF订正的气溶胶光学厚度(AOD)反演试验研究;在6S模式中利用自定义本地化气溶胶模型尝试提高模式反演兰州地区气溶胶光学厚度的精度;对利用6S模式反演沙尘气溶胶光学厚度进行了探索。将反演结果与SACOL站地面多波段太阳光度计CE-318观测值以及NASA气溶胶产品进行了比较,对误差进行了定量分析。初步分析了地表双向反射特性和自定义气溶胶模型对利用MODIS资料反演气溶胶光学厚度的影响,为提高利用MODIS遥感资料反演兰州地区气溶胶光学厚度精度进行了有益的探索。主要研究结果如下: 1)兰州地区气溶胶光学厚度反演结果表明,兰州市区AOD比周边地区要高,这与实际情况吻合的较好。 2) Walthall BRDF订正试验的反演结果表明,地表的二向反射性对地表反射率的准确估算有着重要影响;Walthall BRDF订正可以在一定程度上消除6S模式在反演水体上空气溶胶光学厚度的明显误差;Walthall BRDF订正的反演结果与没有订正的反演结果比较,表明订正后的AOD反演结果总体上得到了改进。 3)自定义气溶胶模型的反演结果表明,自定义模型反演结果可以提高利用6S模式反演兰州地区气溶胶光学厚度的精度。 4)利用背景日地表反射率来反演沙尘天气气溶胶光学厚度试验比直接反演结果精度要高,可以利用该方法来反演沙尘天气气溶胶光学厚度。


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