云和氣溶膠是地氣系統(tǒng)中重要的組成部分,對地氣系統(tǒng)的輻射收支有重要作用。近年來,氣溶膠的變化及其輻射強迫和對氣候系統(tǒng)的影響得到了科學(xué)界的高度重視。近幾十年來,中國東部社會經(jīng)濟飛速發(fā)展,排放的氣溶膠粒子以及經(jīng)過光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的二次氣溶膠污染物也在日益增加,造成了嚴重的環(huán)境和氣候問題。因此,研究中國東部地區(qū)氣溶膠的時空分布特征以及氣溶膠-云相互作用對充分認識中國東部的氣候特征具有重要的科學(xué)價值和現(xiàn)實意義。本文利用華東地區(qū)2000-2016年MODIS/Terra數(shù)據(jù),探究了華東地區(qū)氣溶膠光學(xué)特性的相關(guān)系數(shù)的空間分布特征及氣溶膠-云之間的相關(guān)性。結(jié)果表明,華東地區(qū)北部的污染較南部嚴重很多,高值中心出現(xiàn)在山東省,AOD值已高于1.0。且隨著AOD的增加,Angstrom指數(shù)是減少的,這可能是由于粒子在多云地區(qū)附近的吸濕生長而造成的顆粒膨脹在MODIS數(shù)據(jù)中起主要作用。AOD值在夏季達到全年最高,低值則出現(xiàn)在春季。然后,我們分析了 AOD與云參數(shù)(大氣可降水量,WV;云滴有效半徑,CER;云量,CF;云頂溫度。CTT;云頂氣壓,CTP)之間的時空相關(guān)性。在相關(guān)系數(shù)的空間分布的分析中,AOD與CTP的變化和AOD與CTT的變化十分相似,在大部分地區(qū)呈負相關(guān),華東地區(qū)南部,AOD與CER、CF之間的相關(guān)系數(shù)的空間分布符合第一間接效應(yīng),呈負相關(guān),相關(guān)系數(shù)在-0.2-0.0之間;其余地區(qū)則出現(xiàn)反第一間接效應(yīng),相關(guān)系數(shù)高達0.6-0.8,這可能是由于大氣中過飽和的氣溶膠顆粒造成的。在時間相關(guān)性的分析中,AOD在長達16年的時間里是有所增加的,當其增加到0.7以后,由于氣溶膠顆粒開始爭搶水汽,小云滴的大量減少使得云可以更好的發(fā)展抬升,WV隨之減少,CER和CF有所增加,CTP和CTT同步減小。一年之中,AOD的最高值出現(xiàn)在6月,11月為全年最低,在這個過程中,季風(fēng)與氣象要素起到至關(guān)重要的作用。并在時間相關(guān)性的分析中發(fā)現(xiàn),5月是一個時間節(jié)點,在5月之前,AOD與WV、CER、CF呈負相關(guān)關(guān)系,與CTP、CTT呈正相關(guān)關(guān)系,而在5月之后,則剛好相反。
【學(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X513
【部分圖文】：

第二章研究區(qū)域概況和數(shù)據(jù)資料逡逑２．１中國東部區(qū)域概況逡逑本論文選取為中國境內(nèi)２５°Ｎ－３８°Ｎ，１１３°Ｅ－１２３°Ｅ范圍內(nèi)的陸地區(qū)域（如圖２．１所逡逑示）作為研究區(qū)域，圖下方的色柱表示該地區(qū)的海拔高度（地面某個地點高出海平面的逡逑垂直距離），并在下文中簡稱其為：中國東部地區(qū)。該所選區(qū)域有人口城鎮(zhèn)密度高，經(jīng)逡逑濟較為發(fā)達等特點，同時也是我國的政治、經(jīng)濟中心以及工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的中心區(qū)域。逡逑縱觀近代來看，長三角地區(qū)飛速發(fā)展勢頭蓬勃。在氣候特點上分析來看，中國東部地區(qū)逡逑受到“東亞氣候系統(tǒng)”的影響［６（）］，在夏季階段西南氣流十分活躍，帶來大量的暖濕空氣，逡逑這一時間段集中了本區(qū)域全年大部分降水；而到了冬季，隨著東北、華北、朝鮮半島和逡逑日本等西北氣流的到來，大量干冷空氣涌入，在東海南海及附近地區(qū)東北氣流較為活躍逡逑［６１］。眾所周知全球正在逐步變暖

布于山東省緊鄰京津冀地區(qū)的部分。華東地區(qū)的ＡＯＤ值主要集中在０．３－０．８之間。江蘇逡逑省、安徽省和山東省的大部分地區(qū)ＡＯＤ值均很高，達到了邋０．６－０．８，浙江、江西和福建逡逑的ＡＯＤ值則普遍相對較低，幾乎全部低于０．３。結(jié)合圖２．１、圖３．１邋（ｂ）、圖３．２邋（ａ）、逡逑圖３．２邋（ｂ）可以初步推斷氣溶膠類型并進一步分析其來源。逡逑｜１逡逑芝邐丨、。．８逡逑＆邐＾邋Ｖ邋■邋－０．６逡逑＾２８邋＞邋１邋？逡逑｜２逡逑１１４邋１１６邋１１８邋１２０邋１２２逡逑Ｌｏｎｇｔｉｔｕｄｅ邋（°Ｅ）逡逑Ｉ＇ｃｌ？Ｉ邋．１．２逡逑１１４邋１１６邋１１８邋１２０邋１２２逡逑Ｌｏｎｇｔｉｔｕｄｅ邋（°Ｅ）逡逑圖３．１華東地區(qū)２０００年－２０１６年氣溶膠光學(xué)特性相關(guān)系數(shù)的空間分布逡逑圖（ａ）、圖（ｂ）分別代表ＡＯＤ相關(guān)系數(shù)的空間分布圖和Ａｎｇｓｔｒｏｍ指數(shù)相關(guān)系數(shù)的空間分布圖逡逑１３逡逑

氣溶膠光學(xué)厚度的分布與地形有一定的相關(guān)性［７７］，由圖２．１可見，華東地區(qū)北部地逡逑勢較低，大氣厚度較大，氣溶膠光學(xué)厚度也比較大。同時，較低的地勢不利于污染物的逡逑擴散，使氣溶膠在北部地區(qū)不斷地積聚，加重污染程度［７８］，ＡＯＤ值較高。由圖３．１邋（ｂ）逡逑可看出Ａｎｇｓｔｒｏｍ指數(shù)（ａ）均大于１．２，可見在華東地區(qū)，由人為因素產(chǎn)生的氣溶膠顆逡逑粒（細粒子）是占主導(dǎo)地位的，且由北向南呈遞增趨勢，表明在研究區(qū)域北部粗粒子相逡逑對較多，研究區(qū)域南部地區(qū)細粒子則相對較多。由此可推斷出，沙塵氣溶膠等大顆粒污逡逑染物對研究區(qū)域北部影響較為嚴重。圖３．２邋（ａ）、圖３．２邋（ｂ）分別表示華東地區(qū)２０００逡逑年至邋２０１６邋年降水率和歸一化植被指數(shù)（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ邋Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ邋Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ邋Ｉｎｄｅｘ，ＮＤＶＩ）逡逑的相關(guān)系數(shù)的空間分布圖。從圖中可以看出，研宄區(qū)域南部的降水量與歸一化植被指數(shù)逡逑（ＮＤＶＩ）均遠高于北部地區(qū)。由于降水對氣溶膠顆粒物的沖刷作用在一定程度上可以逡逑減緩大氣污染程度，因此華東的南部地區(qū)氣溶膠光學(xué)厚度（ＡＯＤ）值較低。同時，對逡逑流層氣溶膠的主要成分之一就是大氣沙塵，其主要是由自然生成且受下墊面和天氣情況逡逑影響較大［７９］。當發(fā)生沙塵天氣的時候

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本文編號：2832067