太湖上空大气气溶胶光学性质研究

• 作 者: 饶加旺
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 大气气溶胶 光学性质 水色遥感 大气校正

本研究来源于国家自然科学基金(41171273，41171271)，中国科学院知识创新方向重要方向性项目(KZCX2-XY-QN311，KZCX2-EW-QN308)。　　
为了获取真实的地物信息，需要经过大气校正去除传感器接收的总信号中混有大气效应的信息，对水体信号仅占传感器接收总信号的10％左右的水色遥感而言，大气校正十分必要。气溶胶的时空不确定性，导致难以准确的获取较为真实的气溶胶辐射信息成为影响水体遥感大气校正精度的重要因素，揭示研究区域上空气溶胶光学性质参数的变化特征成为了提高湖泊等Ⅱ类水体大气校正精度的关键。　　
本文以两台分别于2005年9月和2009年9月安装在中国科学院太湖湖泊生态系统野外观测研究站的全自动太阳分光光度计CE-318-A和CE-318-B获取太湖2005年9月～2010年10月观测数据，反演得到气溶胶光学厚度(AOT)、单次散射反照率(SSA)、(A)ngstr(o)m波长指数、气溶胶不对称因子(AAF)、气溶胶粒子谱分布、复折射系数等气溶胶参数，揭示太湖上空气溶胶变化特征，为湖泊水色遥感大气校正精度的提升提供数据基础。　　
结果表明:(1)CE-318各通道的AOT月变化趋势基本一致，波长越小对AOT的变化越敏感;AOT的高值区出现在夏季的6～7月，低值区出现在秋冬季节的10～次年1月;α的低值区和高值区分别出现在春季的3～4月和秋季的9～11月，AOT及对应的α的变化主要与该地区的天气形势有关;AOT(500nm)年均值为0.80，按照平均AOT(500nm)计算，气溶胶造成的太阳直射辐射的透过率衰减至少为50％，致使太湖地区的大气较为混浊，形成较为严重的雾霾天气;(A)ngstr(o)m波长指数α年平均值为1.17。当α增大时，AOT(500nm)的均值呈递减趋势。　　
(2)SSA的月均值最大值最小值分别为8月的0.95±0.03和12月的0.87±0.03;季节均值的最大值为夏季的0.94±0.03，最小值为冬季的0.88±0.04，表明冬季该区域的气溶胶吸收性最强;SSA的年均值为0.90;SSA与AOT、不对称因子(AAF)呈正相关关系，与气溶胶折射系数的虚部呈反相关关系。　　
(3)太湖上空有不同类型的气溶胶粒子(细粒子和粗粒子)和不同性质的气溶胶(强吸收型气溶胶和非吸收型气溶胶)共存，总体结果分析表明;太湖上空存在着中度吸收型的气溶胶，气溶胶以细粒子为主，AOT值随时间变化较大，属于城市-工业型气溶胶类型。