近年來我國四川省霧霾天氣頻繁發(fā)生,空氣質(zhì)量下降嚴重,大氣污染問題已成為公眾關注的熱點,而大氣氣溶膠光學厚度的分布能反映區(qū)域大氣污染程度,因此開展氣溶膠光學厚度的時空分布研究對區(qū)域污染狀況分析很有意義。本文利用CALIPSO和MODIS數(shù)據(jù)產(chǎn)品,分析四川氣溶膠光學厚度在2005-2015年期間的時空分布特征,綜合考慮自然和人為兩方面,從空間尺度上進行四川省氣溶膠光學厚度的驅(qū)動力定量研究,并對氣溶膠的垂直分布特征進行系統(tǒng)的研究,并利用氣象分析了四川各州市霾污染過程的時間分布規(guī)律;進一步分析2014年初成都重度霾污染事件這一個例;通過霾污染過程的天氣形勢以及地面顆粒物濃度的演變趨勢,分析霾污染的成因。通過以上分析,得出如下結論:(1)通過四川省2005-2015年近11年氣溶膠光學厚度變化走勢可以看出:川西地區(qū)AOD年均值隨年份增長變化不大,一直穩(wěn)定在0.1以下;川中地區(qū)AOD年均值與四川整體變化相似,2011年前持續(xù)穩(wěn)定波動,2011年后開始呈逐年下降趨勢;川東地區(qū)AOD年均值波動較為明顯,2011年達到最高值0.5,隨后下降明顯。季節(jié)變化中,川東地區(qū)冬季AOD值最高,川中與川西地區(qū)春季AOD值最高,在逐月變化中,更是體現(xiàn)為1月、2月和12月AOD變化最為劇烈。(2)MODIS反演的氣溶膠光學厚度的時空分布特征具體表現(xiàn)為四川地區(qū)氣溶膠光學厚度分布受地形影響較大,川東與川西地區(qū)氣溶膠光學厚度差別顯著,氣溶膠光學厚度高值區(qū)位于川東盆地地區(qū),低值區(qū)位于川西高原地區(qū)。在時間尺度上,顯著地呈現(xiàn)季節(jié)變化規(guī)律:冬季最高,春秋季次之,夏季最低。(3)川東地區(qū)規(guī)則氣溶膠較多,其中85%氣溶膠粒子體積退偏比在50%以下。近地層不規(guī)則的粗粒子出現(xiàn)頻率較多,2-4km高度層大多為球形細粒子,高層為較規(guī)則的中型粒子。川中地區(qū)90%的氣溶膠粒子體積退偏比在60%以下,規(guī)則氣溶膠分布頻率高于川東盆地,氣溶膠粗粒子多分布于近地層,6km以上高度層細粒子占比較多。川西地區(qū)超過95%的氣溶膠粒子體積退偏比小于40%,粒子色比值總體介于0.1-1.0范圍內(nèi),表明川西地區(qū)氣溶膠多為為球形或近球形的細粒子,近地面的氣溶膠大粒子數(shù)量多于高空,而高層分布的氣溶膠幾乎都是小粒子。(4)2014-2017年期間,川東盆地霾天氣天數(shù)遠遠多于川西高原及川中丘陵,以成都、自貢、德陽和瀘州四市最為突出。分析顯示川東各市霾日逐月變化均呈峰谷型分布。全年霾日大部分聚集在冬春兩季,夏季霾日出現(xiàn)頻率最少,其中冬季霾日發(fā)生占到全年霾日的90%以上,而夏季霾日發(fā)生頻率極低,霾污染影響小。(5)霾發(fā)生過程時,AQI、PM2.5濃度、PM10濃度都相當高,區(qū)域相對濕度較高,風速較小。CALIPSO衛(wèi)星觀測霾污染過程氣溶膠垂直特性表現(xiàn)為:5km以下近地面范圍內(nèi)具有較強的后向散射強度,局部地區(qū)后向散射系數(shù)接近2~(-3)km~(-1)sr~(-1),隨著高度的上升后向散射強度降低;體積退偏比集中于0.2-0.8之間,氣溶膠尺度較為規(guī)則;色比集中于0.2-0.6之間,多為體積小、規(guī)則的氣溶膠粒子,而體積較大的氣溶膠粒子集中在近地層。(6)四川省氣溶膠光學厚度的時空演變特征是人和自然共同作用的結果。區(qū)域尺度上,GDP在氣溶膠光學厚度變化中的貢獻居首要地位,是區(qū)域AOD值呈增長變化的主導因素。降水是影響氣溶膠光學厚度變化的另一主要驅(qū)動力,且其與氣溶膠光學厚度呈負相關關系。NDVI與氣溶膠光學厚度呈負相關關系。像元尺度上,驅(qū)動力因子的空間分異性是導致氣溶膠光學厚度空間分異的原因,表現(xiàn)為川東地區(qū)氣溶膠光學厚度受人為因素和地表因素兩方面影響,川中和川西地區(qū)氣溶膠光學厚度主要受氣象因素和地表因素影響。
【學位單位】：成都信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：X513;X87
【部分圖文】：

成都信息工程大學碩士學位論文第二章 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)處理概況于中國西南部長江上游地區(qū)，川內(nèi)地形復雜多變，北接青海東南臨近重慶，南面云南、貴州二省接壤、西部連接西藏，位°31 分和北緯 26°03'-34°19'之間，是東西民族交融、南北過渡幅員遼闊、自然資源豐富、人口分布密集、多民族聚居的內(nèi)為 48.5 萬平方公里，位居中國第 5 大省，共有 21 個地州市（）、181 個縣市[46]，如圖 2-1 所示。

川中丘陵和川西高原三大區(qū)域與整體對比分析。3.1.1 四川省氣溶膠光學厚度年尺度變化特征分析圖3-1給出了四川地區(qū)2005-2015年的AOD年均值的長時間序列變化圖。可以看出，除2014和2015年川東盆地AOD稍有不同外，四川各區(qū)域AOD變化趨勢比較吻合。總體上，四川AOD均值分布在0.22-0.35間，川東盆地AOD均值分布于0.36-0.51間，比總體偏高約0.15，川中丘陵AOD均值較為均勻的分布在0.14-0.24間，同總體變化趨勢基本相同，川西高原AOD均值隨時間變化不明顯

(c)川中 (d)川西圖 3-2 四川省及各地貌 AOD 季節(jié)變化走勢圖3.1.3 四川省氣溶膠光學厚度月尺度變化特征分析由圖3-3可以看出，四川地區(qū)近十年氣溶膠光學厚度隨月份的變化波動較大，整體體現(xiàn)為 春冬高，夏秋低 的分布狀況，表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性分布差異，并受地形區(qū)位影響，不同月份在各個區(qū)域又保持著不同程度的差異變化，具體表現(xiàn)為：1 月，川東地區(qū) AOD 值表現(xiàn)最為突出，2011 年前保持較為穩(wěn)定的增長態(tài)勢，并于當年達到 0.98 的最高值，同比增長達 75%，隨后 3 年呈現(xiàn)連年下滑的現(xiàn)象，以每年超過 24%的降幅至 2014 年下降到 0.28 的谷底。川中地區(qū) 1 月 AOD 值隨年份變化呈現(xiàn)周期性變化特征，基本保持 先增長 后下降 再增長 的規(guī)律，并一直穩(wěn)定在 0.14-0.25 這一區(qū)間內(nèi)。川西高原 AOD 值常年位于 0.1 以下，且基本不受年份變化的影響。四川整體 AOD 值隨年份變化主要受川東和川中地區(qū)變化的影響，且受川東地區(qū) AOD 值變化影響最為明顯，除 2013 年外，其余各年變化均與川東地區(qū)保持同步增減，相應的四川整體也于 2011 年達到了 0.48 的峰值；2 月，川東地區(qū) AOD 值隨年份變化主要表現(xiàn)為 先下降后減少 的趨勢，除 2009

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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本文編號：2826062