塔克拉瑪干沙漠地區(qū)氣溶膠光學厚度衛(wèi)星遙感產(chǎn)品驗證.pdf

1、基于塔克拉瑪干沙漠地區(qū)地基太陽光度計數(shù)據(jù),系統(tǒng)驗證2007-2008年星載多角度成像光譜儀(MISR)、中分辨率成像光譜儀(MODIS)和臭氧監(jiān)測儀(OMI)氣溶膠反演產(chǎn)品,旨在定量評估這些產(chǎn)品在我國沙漠地區(qū)的氣溶膠光學厚度(AOD)反演精度。此外,還利用云-氣溶膠正交偏振激光雷達(CALIOP)氣溶膠反演產(chǎn)品對氣溶膠垂直分布進行了研究。以及利用輻射傳輸模式(SBDART)的模擬結(jié)果對OMI／UVAI效果較差的因為進行了敏感性試驗分析,

2、結(jié)果表明:
　　 (1)MODIS／AOD的相關(guān)系數(shù)在四種產(chǎn)品中最高(0.91),OMI／AOD次之(0.87),其次為MISR／AOD(0.84),OMI／UVAI相關(guān)系數(shù)偏低(0.51)。MISR／AOD均方根誤差(0.14),平均偏差(-0.06),在四種反演產(chǎn)品中最低。與地基觀測相比,MISR／AOD,MODIS／AOD系統(tǒng)偏低,OMI／AOD,OMI／UVAI系統(tǒng)偏高。在相同比較條件下(地基觀測氣溶膠光學厚度值限定在2

3、.0以內(nèi)),MISR的均方根誤差和平均偏差在四種反演產(chǎn)品中最低,且相關(guān)系數(shù)也較高(0.84)。盡管存在諸多不同,但三種探測器氣溶膠反演產(chǎn)品均能較好的展示該地區(qū)的氣溶膠季節(jié)變化。
　　 (2)塔克拉瑪干沙漠春夏季AOD較大,秋冬季AOD相對較小。(A)ngstr(o)m波長指數(shù)的結(jié)果表明,春季(3～5月)最小(均值為0.11),夏季(6～8月)次之,秋季(9～11月),冬季(12～2月)較大(均值達到0.61),這表明在春夏季氣溶

4、膠粒子偏大,秋冬季氣溶膠粒子偏小。此外,通過研究2000-2010年AOD年際變化表明,由于塔克拉瑪干沙漠地區(qū)屬于沙塵源區(qū),氣溶膠類型較為單一,所以總的來說,變化趨勢不是較為明顯。從反演結(jié)果來看,2003年的氣溶膠含量在這十年中最高,年均值達到0.32,2005年的氣溶膠含量在這十年中最低,年均值為0.28。
　　 (3)氣溶膠消光系數(shù)隨高度的增加而減小,對流層中上部的大氣較為干凈,氣溶膠主要集中在對流層的中下層。就垂直遞減率而

5、言,冬季最小,這應(yīng)該與冬季逆溫層較低,導致對流不旺盛有關(guān)。與空氣分子Rayleigh散射消光系數(shù)隨高度的增加而單調(diào)遞減不同,對流層氣溶膠消光系數(shù)垂直分布的一個明顯特點是具有多層結(jié)構(gòu),如春季1.5～2km、3 km處分別存在著濃度較大的氣溶膠層,層內(nèi)氣溶膠消光系數(shù)變大,它反映了氣溶膠濃度垂直分布結(jié)構(gòu)的復雜性。
　　 (4)利用SBDART模式模擬大氣層項輻亮度,用于計算得出氣溶膠指數(shù)(AI),從而進行一些對比研究。研究發(fā)現(xiàn),AI對