近年來(lái),關(guān)中地區(qū)霧霾天氣較為較重,已對(duì)公眾健康和生態(tài)安全構(gòu)成了巨大的威脅。現(xiàn)在,我們通常是通過(guò)地基站點(diǎn)上的地面儀器對(duì)大氣環(huán)境的污染成分進(jìn)行連續(xù)性的采樣與監(jiān)測(cè),但是這樣的地基站點(diǎn)的數(shù)量非常有限,既難以觀測(cè)霧霾的分布范圍,也難以在區(qū)域尺度上獲取霧霾的變化過(guò)程。此外,我國(guó)排放源復(fù)雜多變,不同地區(qū)差異大,單純依靠局地采樣容易受本地源影響。因此,近年來(lái)越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始利用衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行霧霾監(jiān)測(cè)。本文基于遙感反演氣溶膠的基本原理,以目前應(yīng)用最廣的暗像元算法,利用MODIS L1B數(shù)據(jù),通過(guò)6S模型構(gòu)建查找表,定量反演了關(guān)中地區(qū)12次典型霧霾天時(shí)段期間的氣溶膠光學(xué)厚度,得出了關(guān)中地區(qū)霧霾天期間氣溶膠光學(xué)厚度的空間分布格局,并結(jié)合HYSPLIT模型、環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)、地形特征、人口密度狀況以及地面風(fēng)場(chǎng),進(jìn)一步分析了霧霾過(guò)程的時(shí)空演變規(guī)律,探究了污染物的可能來(lái)源,具體結(jié)論如下:(1)利用暗像元法在ENVI5.1平臺(tái)上對(duì)關(guān)中地區(qū)12次典型霧霾天期間的氣溶膠光學(xué)厚度進(jìn)行了反演,通過(guò)與AOI指數(shù)做對(duì)比,發(fā)現(xiàn)AQI與AOT反演結(jié)果的變化規(guī)律相同,證明了暗像元算法反演氣溶膠光學(xué)厚度能夠成功監(jiān)測(cè)霧霾污染的產(chǎn)生、發(fā)展、消散過(guò)程,暗像元算法適宜用于關(guān)中地區(qū)氣溶膠光學(xué)厚度的反演。(2)通過(guò)多個(gè)霧霾天時(shí)段的AOT反演結(jié)果可以得出,在關(guān)中地區(qū)氣溶膠污染較為嚴(yán)重的時(shí)期(即接近或達(dá)到氣溶膠污染巔峰狀態(tài)的時(shí)期),AOT的空間分布格局總體呈現(xiàn)南北低中部高、西低東高的態(tài)勢(shì)。(3)通過(guò)分析關(guān)中地區(qū)的地形特征,可以看出,地區(qū)兩側(cè)地形向中部?jī)A斜,且南部(秦嶺山區(qū))比北部(渭北北山區(qū)域)海拔高,而位于關(guān)中地區(qū)核心的渭河平原西狹東闊,向東與運(yùn)城盆地以及河南省連通,地形起伏不大,這樣的地形特征就使得關(guān)中地區(qū)以東的晉南、豫北地區(qū)的污染物可能由于氣象因素而擴(kuò)散到關(guān)中地區(qū),使得關(guān)中地區(qū)霧霾加重。通過(guò)與AOT反演結(jié)果做對(duì)比分析,得出關(guān)中地區(qū)的地形特征與氣溶膠污染的空間分布格局具有極強(qiáng)的相關(guān)性與吻合性,南北兩側(cè)海拔高的地方AOT相對(duì)較小,渭河平原西部狹窄地帶AOT比東部要小。同時(shí),從關(guān)中地區(qū)人口密度分布圖可以看出,關(guān)中地區(qū)南北兩側(cè)人口分布較為稀疏,由南北兩側(cè)向中部,人口密度逐漸增大,這與關(guān)中地區(qū)氣溶膠污染較重時(shí)期呈現(xiàn)出來(lái)的AOT空間分異性有很強(qiáng)的對(duì)應(yīng)性,人口密度越大的地方,氣溶膠污染越為嚴(yán)重。(4)綜合分析AOT反演結(jié)果、氣團(tuán)后向軌跡、地形特征、人口密度狀況以及地面風(fēng)場(chǎng),認(rèn)為關(guān)中地區(qū)霧霾天期間的氣溶膠污染主要由本地自產(chǎn),但其周邊區(qū)域也會(huì)向關(guān)中地區(qū)輸送部分污染物,以西北方向的沙塵性污染和關(guān)中以東的工業(yè)型污染為主,具體來(lái)講,外源性污染主要來(lái)自甘肅的平?jīng)雠c慶陽(yáng)地區(qū)、山西南部的運(yùn)城與臨汾地區(qū)、河南北部的三門(mén)峽與洛陽(yáng)地區(qū)以及內(nèi)蒙古、寧夏、新疆的局部區(qū)域。在時(shí)空演變趨勢(shì)上,霧霾天期間氣溶膠污染自關(guān)中的中部(西安與咸陽(yáng)地區(qū))或東部(渭南地區(qū))產(chǎn)生,由東向西自然擴(kuò)散增大,但整體局限在位于關(guān)中核心的渭河平原區(qū)域,南部秦嶺山區(qū)與北部的渭北北山區(qū)域氣溶膠污染相對(duì)較輕,同時(shí),周邊區(qū)域可能會(huì)向關(guān)中地區(qū)輸送部分污染物,導(dǎo)致氣溶膠污染加重,在氣溶膠污染持續(xù)一段時(shí)間之后,通常是由于西南干凈氣團(tuán)和西北高空氣團(tuán)(受污染程度低的相對(duì)清潔的氣團(tuán))的注入,使得關(guān)中地區(qū)氣溶膠污染自西向東擴(kuò)散與稀釋。
【學(xué)位單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X513;X87
【部分圖文】：

研究技術(shù)方案

理環(huán)境與氣候特征關(guān) 之內(nèi)，即潼關(guān)（函谷關(guān)）（東）、散關(guān)（大震關(guān)）（鎖關(guān)）（北）。現(xiàn)關(guān)中地區(qū)位于陜西省中部，包括西安，總面積 55623 平方公里，常住人口 2385.06 萬(wàn)。渭是關(guān)中地區(qū)的核心，這一核心自古就區(qū)分為兩部分核心的西部；二，以 八水長(zhǎng)安、黃河渭口 為核心的高原，是一個(gè)西狹東闊的新生代斷陷盆地，渭河橫.6。C，地處暖溫帶半濕潤(rùn)氣候區(qū)，年降水量為 550是因?yàn)槭艿搅思撅L(fēng)氣候的影響。在降水量集中的 7 8 月的降水量要相對(duì)較多，這是因?yàn)樵摰貐^(qū)屬于較

然后利用 Apply Mask 工具，通過(guò)選擇關(guān)中地區(qū)矢量文件，對(duì)密類結(jié)果進(jìn)行掩膜處理，最終得到直觀形象的關(guān)中地區(qū) AOT 反演程在第一章圖 1-1 中的研究技術(shù)方案中均有體現(xiàn)。光學(xué)厚度反演結(jié)果與分析取的關(guān)中地區(qū)12次典型霧霾天時(shí)段的氣溶膠光學(xué)厚度反演結(jié)果如學(xué)厚度值分成了 7 個(gè)等級(jí)，第一級(jí)為 0（即 1：0 to 0），代表完氣中無(wú)氣溶膠顆粒，天氣晴好；第二級(jí)為 0.00005 至 0.0001（即；第三級(jí)為 0.25（即 3：0.25 to 0.25）；第四級(jí)為 0.5（即 4：0.5 to 5：1to1）；第六級(jí)為 1.5 至 1.95（即 6：1.5to1.95）；第七級(jí)為 1 2）（其中，2 代表完全不透明的大氣，此時(shí)氣溶膠濃度值最高）。典型霧霾天時(shí)段（2015 年 5 月 18 日-2015 年 5 月 23 日）：

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2820168