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目前,利用MODIS海洋数据反演得到的气溶胶光学厚度精度较高,但也存在一些有待于进一步改进和优化的方面:一是近海污染大气气溶胶光学性质的反演存在困难;二是反演算法在计算大气顶表观反射率时存在不足;三是气溶胶模型是由早期的AERONET数据获得的,有待于进一步验证。
在近海污染大气环境下,反演气溶胶光学性质的困难在于:(1)近海水体多为二类水体,离水辐射对可见光波段的影响不可忽略;(2)气溶胶成分复杂,且含有吸收性较强的烟尘粒子。据此,首先利用近红外波段降低了近岸二类水体离水辐射的影响;根据近海污染大气气溶胶的成分特征构建了新的气溶胶模型;同时避开了MODIS反演算法中计算大气顶表观反射率理论的不足,并通过光谱匹配技术实现了近海污染大气气溶胶光学性质的反演,且反演达到了大洋的反演精度。
在算法方面,MODIS海洋气溶胶反演算法中需要利用查找表计算大气顶的表观反射率,其中的权重参数具有光谱依赖性,但MODIS现行算法对该参数的光谱依赖性做了简化处理,对此提出了改进的MODIS海洋气溶胶反演算法,考虑了该参数光谱依赖性的影响。对该算法的评估结果表明改进算法改善了光学厚度和粒子尺度参数的反演,尤其是粒子尺度参数。
在气溶胶模型方面,现行的气溶胶模型是由Remer等根据早期的AERONET数据提出的。现在,AERONET已经积累了丰富的数据,可以用于MODIS海洋气溶胶模型的修正。利用全球89个海洋AERONET站点数据分析了海洋气溶胶大粒子模型和小粒子模型的尺度分布特征,提出了修正的气溶胶模型;利用修正前后的气溶胶模型进行了气溶胶反演,并利用AERONET数据评估了反演结果,进而验证了修正前后气溶胶模型的优劣。