基于卫星遥感的长江三角洲地区臭氧时空变化研究:1978年—2013年
发布时间：2020-05-13 20:06
【摘要】：从上世纪70年代开始,由人类活动引起的臭氧总量的减少已经被很多观测证实。臭氧总量的减少会对气候和环境带来很多负面影响,对臭氧总量的观测成为了社会关注的热点。由于缺少连续并且覆盖良好的地基观测数据,现有研究对中国人口最多的地区之一——长江三角洲地区臭氧总量的时空分布的认识还很不足。本文的研究内容是长江三角洲地区1978年到2013年臭氧总量的时空分布。在研究过程中首先对TOMS和OMI的臭氧总量数据进行了数据格式转化、重采样以及切割,得到统一格式的臭氧总量数据。再利用空间分析方法分别研究了长三角地区臭氧总量的经向差异和纬向差异。之后通过最小二乘法拟合以及时间自相关方法从长期、季节和短期三个时间尺度对长三角地区臭氧总量的变化进行了研究。最后得到以下结论：1)长江三角洲地区臭氧总量有着明显的经向差异。随着纬度的增加,臭氧总量的平均值逐渐增大,并且这一经向差异存在着显著的季节性循环特征。经向差异在冬季春季较大,最大值位于2月达到13.0%,差异梯度达到4.4DU/度,夏季秋季的差异相对较小,最小值位于8月,为2.8%。主要原因是北半球中纬度地区冬季和春季时布鲁尔多布森环流比较强烈。2)长江三角洲地区臭氧总量也存在着一定的纬向差异。在这一地区臭氧总量随着经度的增加而增加,但增加幅度与经向的差异相比很小,全年平均的纬向差异梯度仅为0.3DU/度。除此之外这一纬向差异也存在着季节性循环规律,12个月的相对变化率在1.5%到4.2%之间浮动,最大值为于冬末春初,最小值位于夏季。纬向差异主要受青藏高原夏季的臭氧低值中心和中国东北方向的的高值中心的共同影响。3)长江三角洲地区的臭氧总量在1978-2013年间总体呈一个下降的趋势。由于数据的原因,本文将总序列分为1978-1999年和2004-2013年两个子序列定量分析其长期变化趋势。其中1978-1999年间呈明显的下降趋势,总体下降速率达到了(-6.5±0.3)DU/10年,主要是受人类活动产生的大量臭氧损耗物质的影响,其中1982-1984年和1991-1994年臭氧总量的剧烈下降主要是受EI Chichon和Pinatubo火山爆发产生的大量气溶胶的影响。2004-2013年间臭氧总量的下降速度大幅度放缓,总体下降速率为(-1.8±0.4)DU/10年,说明在签署《蒙特利尔议定书》后,人类减少排放臭氧损耗物质的措施已经初见成效。4)长江三角洲地区的臭氧总量的季节性变化呈现出一个正弦曲线分布。一年中的最高值出现在春末夏初,最小值位于秋末冬初,这一季节性循环规律主要受臭氧的光化学平衡和布鲁尔多布森循环的共同影响而形成的。5)长江三角洲地区的臭氧总量的短期变化中的日际变化存在一个明显的季节性循环。2月时日际变化率最大,8、9月时达到最小值,这一日际变化主要受不同季节天气系统过境的频繁度的影响。6)臭氧总量短期系统存留可以为臭氧趋势预测提供一定的依据。长江三角洲地区的臭氧总量短期系统存留在前12天内有迅速的下降,之后下降变缓,在40天时降至去相关系数之下。
【图文】：
本研宄中的关键问题包括：逡逑１．将ＴＯＭＳ和ＯＭＩ的原始文本形式的格点数据转化为便于研宄的栅格数据。逡逑２．遥感数据的裁剪和重采样。逡逑３．长江三角洲地区臭氧总量的空间分布特征包括经向差异和讳向差异及其分逡逑析。逡逑４．长江三角洲地区臭氧总量的长期变化趋势分析逡逑５．长江三角洲地区臭氧总量的季节循环规律分析逡逑６．长江三角洲地区臭氧总量的短期变化特征包括日际变化特征和臭氧短期系统逡逑存留时间的分析。逡逑论文结构：逡逑
语言利用邋ＥＳＲＩ邋提供的邋ＥＳＲＩ．ＡｒｃＧＩＳ．Ｇｅｏｄａｔａｂａｓｅ，邋ＥＳＲＩ．ＡｒｃＧＩＳ．Ｇｅｏｍｅｔｒｙ邋和逡逑ＥＳＲＩ．ＡｒｃＧＩＳ．ＤａｔａＳｏｕｒｃｅｓＲａｓｔｅｒ空间下的接口，将ｔｘｔ格式的文本文件转化为更逡逑直观的ｔｉｆ格式的图像文件，如图２．４所示。逡逑＾邋S茫呵蓆板义稀鲥危皱澹苠澹浚垮澹浚浚浚慑澹卞澹卞澹В澹鲥澹撸咤澹苠危垮义稀鲥巍澹海海哄澹弧义贤迹玻矗澹希停晒鄄庖牵玻埃埃茨辏保霸拢比粘粞踝芰浚簦椋媸蒎义希ǎ玻┦葜夭裳义嫌捎冢裕希停邮莸目占浞直媛饰
本文编号：2662469
【图文】：
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