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
发布时间：2023-02-09 07:48
本文综合利用地基和卫星遥感数据对中国地区气溶胶光学特性及其直接辐射强迫进行了研究。首先利用中国地区太阳分光计观测网(CSHNET)和气溶胶自动监测网(AERONET)的地基观测数据对多角度成像光谱辐射计(MISR)气溶胶光学厚度(AOD)产品在中国地区的适用性进行了全面系统的评估验证;在此基础上,结合MODIS和MISR传感器分布给出了整个中国和北方地区沙尘气溶胶光学厚度的时空分布特征,并对华北城市上空的AOD与污染物浓度(PM10)之间的关系进行了分析探讨;最后结合地基、卫星遥感数据以及辐射传输模式对华北地区污染过程和沙尘过程的气溶胶光学特性及其直接辐射强迫进行了系统的分析。得到如下结论: 1、MISR气溶胶光学厚度产品能较好反映中国陆地上空的大气气溶胶状况,适用于中国大部分地区(东北和兰州除外),特别是西北地区,充分说明MISR传感器具有其独特的优势,其气溶胶反演算法适用于亮地表。当AOD值较小时,MISR反演结果比较准确,但当AOD较大时,MISR反演结果基本一致偏低,系统偏差较大。具体对比结果为:对于不同地理区域,MISR反演值明显偏低的区域主要出现在华东、西南、东北地区;对于...
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究目的与意义
1.1.1 对气候的影响
1.1.2 对环境和人类健康的影响
1.2 国内外相关研究进展
1.2.1 气溶胶光学特性研究进展
1.2.2 气溶胶直接辐射强迫研究进展
1.3 研究中存在的问题
1.4 本文主要研究内容
第二章 地基遥感观测网及仪器介绍
2.1 气溶胶地基遥感反演原理
2.1.1 气溶胶光学厚度反演原理
2.1.2 其他光学特性参数
2.2 地基气溶胶观测网
2.2.1 AERONET观测网
2.2.2 CSHNET观测网
2.2.3 光度计仪器标定
2.2.4 AERONET和CSHNET观测网仪器误差对比分析
2.3 辐射观测仪器介绍及原理
2.3.1 辐射仪器简介
2.3.2 辐射仪器标定
2.4 小结
第三章 星载传感器反演算法及其产品
3.1 气溶胶卫星遥感反演算法及其产品
3.1.1 MODIS反演算法及其产品
3.1.2 MISR反演算法及其产品
3.2 CERESSSF辐射通量反演算法及产品
3.2.1 CERES传感器简介
3.2.2 CERESSSF辐射通量反演算法
3.2.3 CERESSSF数据产品介绍
3.3 小结
第四章 中国地区MISR气溶胶光学厚度评估
4.1 引言
4.2 MISR Level2气溶胶产品适用性评估
4.2.1 MISRAOD与地面各站点观测结果的对比分析
4.2.2 不同地表状况下的MISR气溶胶产品适用性分析
4.2.3 季节对比
4.2.4 MISR气溶胶产品误差原因分析
4.3 MISR Level3气溶胶产品适用性评估
4.4 小结
第五章 基于MISR/MODIS的中国地区气溶胶光学厚度时空分布特征
5.1 引言
5.2 资料及其处理
5.3 结果分析
5.3.1 八年平均AOD的年季时空分布
5.3.2 不同地理区域AOD的变化趋势特征
5.3.3 中国北方沙尘气溶胶的变化趋势特征
5.3.4 华北城市区域AOD与污染物浓度(PM10)
5.4 小结
第六章 华北地区典型污染过程中气溶胶光学特性及辐射强迫的变化特征
6.1 引言
6.2 资料及其处理
6.2.1 资料来源
6.2.2 SBDART辐射传输模式
6.2.3 数据处理方法
6.3 气溶胶光学特性分析
6.3.1 气溶胶光学厚度(AOD)
6.3.2 体积尺度谱
6.3.3 单次散射反照率(ω)和折射指数(n-ik)
6.4 气溶胶直接辐射强迫(ADRF)
6.4.1 辐射通量观测结果与模式比较
6.4.2 地表反照率敏感性检验
6.4.3 瞬时与日平均ADRF
6.5 小结
第七章 2006年春季华北地区沙尘气溶胶光学特性及其辐射强迫
7.1 引言
7.2 资料及其处理方法
7.3 2006年春季北方地区AOD空间分布特征
7.4 气溶胶光学特性分析
7.4.1 光学厚度
7.4.2 体积尺度谱
7.4.3 单次散射反照率(ω)和折射指数(n-ik)
7.5 气溶胶直接辐射强迫
7.5.1 地表反照率变化
7.5.2 气溶胶直接辐射强迫(ADRF)
7.6 小结
第八章 结论与展望
8.1 主要研究内容和成果
8.2 论文创新之处
8.3 存在问题及今后工作展望
参考文献
博士期间发表的论文
致谢
本文编号：3738507
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究目的与意义
1.1.1 对气候的影响
1.1.2 对环境和人类健康的影响
1.2 国内外相关研究进展
1.2.1 气溶胶光学特性研究进展
1.2.2 气溶胶直接辐射强迫研究进展
1.3 研究中存在的问题
1.4 本文主要研究内容
第二章 地基遥感观测网及仪器介绍
2.1 气溶胶地基遥感反演原理
2.1.1 气溶胶光学厚度反演原理
2.1.2 其他光学特性参数
2.2 地基气溶胶观测网
2.2.1 AERONET观测网
2.2.2 CSHNET观测网
2.2.3 光度计仪器标定
2.2.4 AERONET和CSHNET观测网仪器误差对比分析
2.3 辐射观测仪器介绍及原理
2.3.1 辐射仪器简介
2.3.2 辐射仪器标定
2.4 小结
第三章 星载传感器反演算法及其产品
3.1 气溶胶卫星遥感反演算法及其产品
3.1.1 MODIS反演算法及其产品
3.1.2 MISR反演算法及其产品
3.2 CERESSSF辐射通量反演算法及产品
3.2.1 CERES传感器简介
3.2.2 CERESSSF辐射通量反演算法
3.2.3 CERESSSF数据产品介绍
3.3 小结
第四章 中国地区MISR气溶胶光学厚度评估
4.1 引言
4.2 MISR Level2气溶胶产品适用性评估
4.2.1 MISRAOD与地面各站点观测结果的对比分析
4.2.2 不同地表状况下的MISR气溶胶产品适用性分析
4.2.3 季节对比
4.2.4 MISR气溶胶产品误差原因分析
4.3 MISR Level3气溶胶产品适用性评估
4.4 小结
第五章 基于MISR/MODIS的中国地区气溶胶光学厚度时空分布特征
5.1 引言
5.2 资料及其处理
5.3 结果分析
5.3.1 八年平均AOD的年季时空分布
5.3.2 不同地理区域AOD的变化趋势特征
5.3.3 中国北方沙尘气溶胶的变化趋势特征
5.3.4 华北城市区域AOD与污染物浓度(PM10)
5.4 小结
第六章 华北地区典型污染过程中气溶胶光学特性及辐射强迫的变化特征
6.1 引言
6.2 资料及其处理
6.2.1 资料来源
6.2.2 SBDART辐射传输模式
6.2.3 数据处理方法
6.3 气溶胶光学特性分析
6.3.1 气溶胶光学厚度(AOD)
6.3.2 体积尺度谱
6.3.3 单次散射反照率(ω)和折射指数(n-ik)
6.4 气溶胶直接辐射强迫(ADRF)
6.4.1 辐射通量观测结果与模式比较
6.4.2 地表反照率敏感性检验
6.4.3 瞬时与日平均ADRF
6.5 小结
第七章 2006年春季华北地区沙尘气溶胶光学特性及其辐射强迫
7.1 引言
7.2 资料及其处理方法
7.3 2006年春季北方地区AOD空间分布特征
7.4 气溶胶光学特性分析
7.4.1 光学厚度
7.4.2 体积尺度谱
7.4.3 单次散射反照率(ω)和折射指数(n-ik)
7.5 气溶胶直接辐射强迫
7.5.1 地表反照率变化
7.5.2 气溶胶直接辐射强迫(ADRF)
7.6 小结
第八章 结论与展望
8.1 主要研究内容和成果
8.2 论文创新之处
8.3 存在问题及今后工作展望
参考文献
博士期间发表的论文
致谢
本文编号：3738507
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