利用卫星和AERONET观测资料对东亚地区吸收性气溶胶识别及其光学特征分析

发布时间：2023-12-07 17:53

　　从沙尘源区产生的沙尘气溶胶、来自生物质燃烧和化石燃料燃烧的黑碳和有机碳气溶胶是最主要的三类吸收性气溶胶。由吸收性气溶胶产生的辐射强迫是全球和区域气候变化不确定性最大的来源之一。识别吸收性气溶胶并估计其光学特性能够深入了解和准确估计吸收性气溶胶的直接、半直接和间接效应,进而对气候变化研究都有着非常重要的意义。本文首先通过卫星观测对沙尘气溶胶长距离传输和垂直结构特征进行分析,并发展了一套结合多卫星识别沙尘气溶胶的新算法。同时通过对地面观测AERONET资料的分析发展了一套地面识别吸收性气溶胶的方法。 在太平洋沙尘实验期间(PACDEX),用云-气溶胶偏振激光雷达(CALIOP)和地面标准数据来研究亚洲对流层中沙尘气溶胶的长距离传输和垂直分布特征。结果表明,在太平洋地区,气溶胶主要呈现两层结构,这主要同两个不同的沙尘源区有关系。从CALIOP观测的后向散射退偏比的垂直分布可以看出,从戈壁沙漠地区发生的沙尘一般都低于5千米,通常经过3天左右的时间到达太平洋,而从塔克拉玛干沙漠发生的沙尘有时能够达到9千米,这种情况一般需要5天或者更长的时间到达太平洋。说明进入到对流层上层西风急流的沙尘气溶胶可以...

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【学位级别】：博士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究意义与目的
    1.2 国内外相关研究进展
        1.2.1 国内外沙尘气溶胶研究进展
        1.2.2 国内外碳性气溶胶研究进展
    1.3 论文的主要内容
    1.4 论文的创新点
    参考文献
第二章 沙尘气溶胶统计特征和长距离传输
    2.1 引言
    2.2 HYSPLIT模式介绍
    2.3 消光系数分演算法
    2.4 东亚沙尘气溶胶长距离传输个例分析
        2.4.1 个例1
        2.4.2 个例2
        2.4.3 个例3
    2.5 沙尘统计分析
    2.6 本章小结
    参考文献
第三章 沙尘气溶胶的卫星识别
    3.1 引言
    3.2 数据说明
        3.2.1 CALIPSO数据
        3.2.2 CouldSat数据
        3.2.3 MODIS数据
        3.2.4 地面观测数据
        3.2.5 数据挑选
    3.3 沙尘识别方法介绍
        3.3.1 红外波段方法
        3.3.2 CALIOP沙尘业务识别算法
        3.3.3 CLIM沙尘识别算法
    3.4 沙尘天气个例分析
        3.4.1 2007年4月22日沙尘暴个例分析
        3.4.2 2007年5月10日浮尘以及扬沙天气个例分析
        3.4.3 CLIM算法识别结果
    3.5 沙尘识别方法的检验
    3.6 CLIM算法误判分析
    3.7 CLIM算法和V2-CAD算法结果统计分析
    3.8 本章小结
    参考文献
第四章 吸收性气溶胶的地面反演
    4.1 引言
    4.2 AERONET资料介绍
    4.3 吸收性气溶胶的识别
        4.3.1 三波段方法的介绍
        4.3.2 吸收性气溶胶来源分类
        4.3.3 东亚地区沙尘、黑碳和有机碳气溶胶的反演
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 东亚吸收性气溶胶的光学特征
    5.1 引言
    5.2 GOCART模式资料介绍
    5.3 东亚地区沙尘、黑碳和有机碳气溶胶光学特征
        5.3.1 东亚地区吸收性气溶胶来源分布特征
        5.3.2 沙尘、黑碳和有机碳气溶胶的光学特征
        5.3.3 沙尘、黑碳和有机碳气溶胶对各光学特征参量的贡献
        5.3.4 有机碳和黑碳气溶胶各光学特征参量比值
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 总结和展望
    6.1 主要结论
    6.2 未来工作展望
    参考文献
在学期间的研究成果
致谢
附录A 个人简历
附录B 已发表的部分论文



本文编号：3870904