收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于卫星紫外光谱信息的吸收性气溶胶定量遥感反演

张艺蔚  
【摘要】:吸收性气溶胶成份复杂多变,是目前气候模拟和预测中一个极不确定因素,也是水色遥感中大气校正的一个难点。经过了前人几十年的研究,对吸收性气溶胶的遥感研究已经从定性、半定量发展到定量水平;不过目前常见的是用激光雷达等主动遥感手段来实现其定量反演,而利用被动卫星遥感手段定量反演吸收性气溶胶是一大挑战。尽管如此,应用卫星遥感技术大范围地反演吸收性气溶胶能够带来诸多好处,例如降低预测全球气候变化的不确定性、更加准确地对污染气体进行监测,以及提高水色卫星遥感中的大气校正精度。由于某些类型吸收性气溶胶在可见光波段与散射性气溶胶的光学特性相近,而在紫外波长呈现出明显的差别,因此利用卫星紫外光谱信息在大范围观测和估算吸收性气溶胶方面表现出巨大的应用潜力。本论文以定量遥感反演海洋上空的吸收性气溶胶为目的,在海洋-大气辐射传输机理和吸收性气溶胶光学特性分析的基础上,构建了4种吸收性气溶胶的光学特性查找表,开发了定量反演吸收性气溶胶的紫外算法,并将该算法应用于沙尘和火山喷发的监测。主要研究成果如下:(1)对已有的海洋-大气耦合辐射传输模式OSOAA进行合理修订,使得其瑞利计算精度优于0.5%,气溶胶的计算精度优于10%,漫射透过率的计算精度优于5%;(2)依据OPAC气溶胶基础数据集,利用修订的海洋-大气耦合辐射传输模式,建立了4种吸收性气溶胶光学参数查找表,并计算生成了4种吸收性气溶胶条件时不同方位时的漫射透过率查找表;(3)建立了基于卫星紫外光谱信息的定量反演吸收性气溶胶的反演算法(UVAA算法),与标准算法NSAC相比,本研究的UVAA算法在反演气溶胶光学厚度时表现出更高的精确度。以地面实测数据AERONET-OC为参考,UVAA算法反演412、443、490、532、551和667 nm气溶胶光学厚度时,拟合系数分别达到了0.872、0.865、0.897、0.930、0.919和0.946,高于NSAC算法的0.586、0.611、0.685、0.753、0.769和0.927;均方根误差RMSE分别是0.034、0.032、0.024、0.018、0.017和0.010,低于NSAC算法的0.056、0.050、0.040、0.032、0.030和0.015;(4)利用UVAA算法也可以得到更为合理的气溶胶Angstrom指数和遥感反射率产品。由于UVAA算法考虑了吸收性的气溶胶类型,可以计算得到吸收性气溶胶的Angstrom指数,同时克服了NSAC算法在短波和紫外波段对气溶胶散射“过度校正”而得到小于0的遥感反射率问题,使得蓝紫光和紫外波段的遥感反射率产品更为合理;(5)本研究中,UVAA算法原本是针对HICO影像提出的,用到的特征波段是393 nm和510 nm。此外,更多结果表明将UVAA算法应用于OLCI影像也有较好的结果,因此该算法表现出适用于紫外水色遥感器数据的应用潜力。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 张卓;王维和;王后茂;王咏梅;;相对湿度对吸收性气溶胶指数的影响[J];遥感学报;2019年06期
2 毛节泰;李成才;;气溶胶辐射特性的观测研究[J];气象学报;2005年05期
3 张喆;丁建丽;王瑾杰;陈文倩;;艾比湖盐尘气溶胶光学特性卫星和地基遥感观测[J];遥感学报;2017年05期
4 钱永甫,余勇;云和气溶胶对温度影响的初步研究[J];南京气象学院学报;1991年03期
5 柯佳颖;林莹晶;田鹏飞;张镭;;东亚典型站点混合型气溶胶光学特性和辐射效应对比[J];兰州大学学报(自然科学版);2020年03期
6 赵富强;王维和;邓小波;杨阳;;气溶胶指数与臭氧总量的相关性初步研究[J];成都信息工程大学学报;2017年02期
7 张西雅;扈海波;;京津冀地区气溶胶时空分布及与城市化关系的研究[J];大气科学;2017年04期
8 仝玉恺;方藤;柳瑶瑶;赵东平;叶安培;;单颗粒气溶胶液滴吸湿挥发特性研究[J];大气与环境光学学报;2020年06期
9 王东滨;薛墨;陈小彤;蒋靖坤;;一种新型软X射线气溶胶荷电器的开发与评测[J];大气与环境光学学报;2020年06期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 张卓;;利用紫外臭氧柱总量探测器吸收性气溶胶指数反演亚洲棕云现象[A];第十五届海峡两岸气胶技术研讨会论文集[C];2017年
2 郑彬;吴兑;李菲;邓涛;;南海夏季风背景下的广州气溶胶光学特性变化特征[A];第28届中国气象学会年会——S8大气成分与天气气候变化的联系[C];2011年
3 史晋森;黄建平;黄忠伟;周天;闭建荣;;河西走廊农业地区气溶胶光学特性[A];第31届中国气象学会年会S6 大气成分与天气、气候变化[C];2014年
4 旷烨;赵春生;陶江川;马楠;;华北地区气溶胶光学特性的日变化特征及其对气溶胶直接辐射效应评估的影响[A];第32届中国气象学会年会S10 大气物理学与大气环境[C];2015年
5 邓孺孺;;广东省污染气溶胶与城市化关系的遥感分析[A];第九届全国气溶胶会议暨第三届海峡两岸气溶胶技术研讨会论文集[C];2007年
6 马晓燕;Fangqun Yu;Johannes Quaas;贾海灵;;数值模拟结合卫星资料研究气溶胶气候效应[A];第十三届全国气溶胶会议摘要集[C];2017年
7 马晓燕;Fangqun Yu;;气溶胶气候效应的数值模拟研究[A];第十五届海峡两岸气胶技术研讨会论文集[C];2017年
8 周思媛;杨静;Wei-Chyung Wang;赵传峰;龚道溢;史培军;高妙妮;;京津冀地区气溶胶影响夏季降水日变化的观测研究[A];第35届中国气象学会年会 SS3 科学家论坛:气溶胶对流云降水天气相互作用前沿科学论坛[C];2018年
9 丁珏;李家骅;陈永杰;翁培奋;;二次气溶胶成核、破碎及碰撞凝并过程的动力学及光学性质[A];2016年全国环境力学学术研讨会摘要集[C];2016年
10 温占波;郑劲林;张海飞;;药物气溶胶吸入暴露技术在药物研发和安全性评价中的应用[A];2016年第六届全国药物毒理学年会论文集[C];2016年
11 马晓燕;Fangqun Yu;Gan Luo;Knutvon Salzen;Jiangnan Li;贾海灵;沙桐;田蓉;;基于粒子谱的气溶胶模式发展及气溶胶气候环境效应的数值模拟[A];第34届中国气象学会年会 S9 大气成分与天气、气候变化及环境影响论文集[C];2017年
12 王平;曹军骥;张洪斌;张燕;赵由之;丁文慈;朱崇抒;刘随心;周家茂;;三亚近岸海洋气溶胶的理化特征[A];第八届全国大气细及超细粒子技术研讨会暨PM_(2.5)源谱交流会论文集[C];2015年
13 杨桃进;刘宇迪;;气溶胶直接效应对城市降水的影响[A];第33届中国气象学会年会 S10 城市、降水与雾霾——第五届城市气象论坛[C];2016年
14 刘建;吴兑;范绍佳;毛夏;;台风降水过程对沿海城市海盐气溶胶的影响[A];第33届中国气象学会年会 S12 大气物理学与大气环境[C];2016年
15 杨桃进;刘宇迪;;人为源气溶胶对极端降水的影响[A];第33届中国气象学会年会 S11 大气成分与天气、气候变化及环境影响[C];2016年
16 赵传峰;;气溶胶-辐射相互作用的污染增强贡献粗估[A];第33届中国气象学会年会 S12 大气物理学与大气环境[C];2016年
17 李婧;;多源气溶胶遥感观测的评估与整合[A];第33届中国气象学会年会 S22 青年论坛[C];2016年
18 谭浩波;李菲;刘礼;蔡明甫;许汉冰;邓华;;珠三角气溶胶吸湿性、混合状态及其对光学性质的影响[A];第33届中国气象学会年会 S22 青年论坛[C];2016年
19 刘玉芝;贾瑞;华珊;黄建平;;青藏高原夏季气溶胶辐射特性及其输送过程的研究[A];第33届中国气象学会年会 S11 大气成分与天气、气候变化及环境影响[C];2016年
20 马永敬;辛金元;张文煜;王跃思;;南亚西双版纳热带雨林气溶胶光学特性分析[A];第33届中国气象学会年会 S11 大气成分与天气、气候变化及环境影响[C];2016年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 张艺蔚;基于卫星紫外光谱信息的吸收性气溶胶定量遥感反演[D];中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所);2021年
2 孔令彬;北京地区气溶胶质量浓度和化学成分对光学特性的影响研究[D];兰州大学;2017年
3 王朔;基于气溶胶光学特性的化学组分反演[D];中国科学技术大学;2020年
4 刘建军;长三角太湖地区云和气溶胶辐射特性的地基遥感研究[D];南京信息工程大学;2012年
5 张文忠;云上气溶胶及其对低云影响的卫星遥感研究[D];中国科学技术大学;2020年
6 马永敬;气溶胶对城市边界层的影响机制研究[D];兰州大学;2020年
7 刘琼;上海地区气溶胶对低层暖云的影响机制及气溶胶—云辐射效应研究[D];东华大学;2017年
8 康辉;生物成因气溶胶的时空特征、来源及其环境意义:[D];中国科学技术大学;2012年
9 付凯;多组气溶胶预测的数值计算和分析[D];山东大学;2012年
10 柳晶;中国地区气溶胶光学特性及辐射强迫的卫星遥感观测研究[D];南京信息工程大学;2008年
11 李丽萍;东亚海域吸收性气溶胶对大气校正的影响及海色遥感若干问题[D];青岛海洋大学;2002年
12 刘娜娜;中国近海典型地区边界层气溶胶光学特性研究[D];中国科学技术大学;2021年
13 贾海灵;基于多源观测的气溶胶-云相互作用及辐射强迫估算研究[D];南京信息工程大学;2020年
14 程越茗;基于空基激光雷达观测和资料同化研究气溶胶的垂直结构[D];南京信息工程大学;2021年
15 桂柯;全球及区域气溶胶光学特性长期演变趋势及其驱动因子研究[D];中国气象科学研究院;2020年
16 张驰;基于中国典型气溶胶建模的紫外偏振遥感仿真研究[D];中国科学院大学(中国科学院空天信息创新研究院);2020年
17 范行军;气溶胶中类腐殖质的分离定量、化学表征和来源分析研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2015年
18 王哲;中国典型地区碳质气溶胶及二次有机气溶胶特征研究[D];山东大学;2011年
19 赵秀国;人体上呼吸道内气流运动特性与气溶胶沉积规律的研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2008年
20 辛金元;中国地区气溶胶光学特性地基联网观测与研究[D];兰州大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 孙瑞弟;2005~2019年粵港澳大湾区吸收性气溶胶时空分布特征及影响因素研究[D];西北师范大学;2021年
2 齐海;基于卫星遥感数据对中国陆地气溶胶光学特性及其垂直分布的研究[D];中国海洋大学;2015年
3 茆佳佳;华东地区气溶胶特性的MODIS资料反演及其时空分布特征的研究[D];南京信息工程大学;2011年
4 吕霞;亚洲吸收性气溶胶的大气校正算法的仿真研究[D];中国海洋大学;2007年
5 牛峰;MODIS遥感陆地上空气溶胶光学特性研究[D];北京大学;2005年
6 汪海潮;中国不同地区气溶胶对闪电活动影响的研究[D];南京信息工程大学;2021年
7 石秋菊;大气中乙二醛远距离吸引过程及其对气溶胶界面反应影响机制的研究[D];广东工业大学;2020年
8 严伟达;山东地区气溶胶光学特性研究[D];山东大学;2017年
9 秦武斌;我国典型地区气溶胶垂直分布特征分析[D];中国科学技术大学;2017年
10 王文君;基于卫星和地基观测的长三角地区气溶胶直接辐射效应研究[D];南京信息工程大学;2016年
11 黄伟;沙尘和人为气溶胶的直接辐射效应对亚洲气候的影响[D];南京信息工程大学;2015年
12 杨俊超;黑碳气溶胶排放的研究与控制[D];河南师范大学;2015年
13 王瑛;气溶胶云下降雨清除的理论及观测研究[D];南京信息工程大学;2014年
14 孙晨;中国第三次北极考察航线海洋边界层气溶胶中磷元素的分布与来源分析[D];中国科学技术大学;2015年
15 黄亿明;利用MODIS遥感数据进行气溶胶反演研究[D];长安大学;2014年
16 许秀玲;基于MODIS产品的中国陆地气溶胶时空特征分析[D];南京师范大学;2012年
17 孙琳;紫外光氧化反应硫酸气溶胶二次粒子的形成与增长的研究[D];大连交通大学;2011年
18 陈景华;中国地区人为硫酸盐气溶胶直接及第一间接气候效应的模拟研究[D];南京信息工程大学;2012年
19 张力;人为气溶胶对于不同尺度区域的气候影响研究[D];南京大学;2012年
20 朱帅;长江三角洲臭氧和气溶胶数值模拟研究[D];中国气象科学研究院;2006年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 记者 彭科峰;研究揭示大气亚微米气溶胶理化特性[N];中国科学报;2015年
2 记者 张潇;我市科学家揭示气溶胶对冬季雾霾的减轻作用[N];西安日报;2020年
3 采访人 本报记者 宛霞 通讯员 楚艳丽;气候变暖和气溶胶,影响雾持续的“双面因子”[N];中国气象报;2021年
4 本报记者 何冬健 通讯员 冯怡;“锁住”气溶胶[N];浙江日报;2021年
5 本报记者 甘晓 见习记者 高雅丽;别慌!气溶胶中招概率比遇交通事故低[N];中国科学报;2020年
6 湖北日报评论员 艾丹;气溶胶科普要及时跟上[N];湖北日报;2020年
7 记者 张磊;气溶胶对新冠肺炎流行影响有限[N];健康报;2020年
8 本报记者 陶婷婷 通讯员 唐文佳;让气溶胶防护可视化 解决咽拭子取材问题[N];上海科技报;2020年
9 湖北日报全媒记者 胡蔓 张茜;要重视,但别恐慌[N];湖北日报;2020年
10 本报记者 李司坤 赵觉珵 本报特约记者 武彦;新冠病毒靠气溶胶远距传播?[N];环球时报;2020年
11 本报记者 石小宏;不要担心 普通环境下一般没有气溶胶微粒[N];四川日报;2020年
12 记者 黄大海;新冠病毒经气溶胶传播暂无定论[N];四川日报;2020年
13 本报记者 孙燕明;无须对气溶胶传播过于恐慌[N];中国消费者报;2020年
14 本报记者 刘欢;特定情况下存在经气溶胶传播可能[N];北京日报;2020年
15 本报记者 宛霞 通讯员 楚艳丽;气溶胶是否影响北京?且看偏东风的“两面性”[N];中国气象报;2020年
16 通讯员 朱莹;研究首次揭示气溶胶中新冠病毒载量特征[N];上海科技报;2020年
17 冯维维;中科院青藏高原所 青藏高原棕碳气溶胶研究获进展[N];中国科学报;2018年
18 中国青年报·中青在线记者 王梦影;雾霾越深,森林越壮[N];中国青年报;2018年
19 记者 王小龙;研究发现洁净大气中也能形成气溶胶[N];科技日报;2016年
20 本报记者 赵晓妮;气溶胶抑制排放地降雨 但触发下游山区强降雨[N];中国气象报;2015年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978