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随着工业、交通等人类活动规模和强度的日益扩大，人类活动对大气的影响也日益加剧，大部分人为活动的影响直接体现在对对流层大气的改变上，由于卫星观测时间上的连续性等优势，卫星观测数据开始应用于对流层痕量气体的研究中。对流层NO2因为主要来自于工业生产、汽车尾气排放等人类活动，以及在对流层光化学烟雾产生中对臭氧生成的催化循环作用而受到广泛关注。
本文中首先是利用地基差分光学吸收光谱(DOAS)系统观测反演的NO2柱总量与SCIAMACHY卫星NO2数据进行了比较，验证两者NO2柱总量的量级一致。之后，利用卫星观测资料来研究全球-区域-城市尺度上NO2分布特征和变化趋势，以及NO2与CO和O3的分布与变化的相关分系，得出了如下的主要结论：
全球NO2高浓度区域主要集中在北半球以下几个特定的地区，包括中国东部及沿海地区、欧洲西部、美国东部。东亚地区NO2主要集中在中国东部沿海地区、四川盆地、印度北部地区、南朝鲜半岛、日本东南部。NO2的排放主要集中在大城市，以大城市为中心呈市中心区→市郊区→外围农村区逐渐减弱的趋势。北半球中高纬度NO2污染有着明显的单峰季节变化，冬季最大，夏季最小。
1996-2002年美国东部大部、西欧大部地区、日本以及中国东北部分地区NO2污染呈下降趋势。印度南部地区NO2的污染也略呈下降趋势，中国大部分地区包括珠三角，长三角，北京，郑州，石家庄，乌鲁木齐等地NO2污染均呈上升趋势。近10年对流层NO2的变化趋势可以得出：中国各主要NO2污染城市NO2污染都呈上升趋势，但上升快慢却有不同。其中石家庄不但污染最重，且污染加重速度也最快，而北京市虽然污染较重，但在国内城市中污染上升速度却是较慢的。
从空间分布上讲，对流层NO2和CO的高值区域与对流层臭氧的高值区域的分布有明显的相关关系。在南半球南美北部和非洲中部，生物体燃烧产生的CO可能是对流层臭氧高值的主要原因；南美中部和非洲南部，生物体燃烧等产生的NO2可能是对流层臭氧高值的主要原因；美国东部、中国东部和印度北部高浓度的对流层臭氧可能来自于CO和NO2的共同贡献。