本文關(guān)鍵詞：四川盆地顆粒物濃度衛(wèi)星遙感反演研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速,城市環(huán)境空氣復(fù)合污染越來越嚴(yán)重,尤其以O(shè)3和PM2.5兩種污染物最為突出。準(zhǔn)確掌握這兩項(xiàng)污染物的時(shí)空分布是制定污染防治對(duì)策的基礎(chǔ),而地面監(jiān)測站“以點(diǎn)帶面”的監(jiān)測方式難以到達(dá)這種要求,因此只有借助衛(wèi)星遙感這一監(jiān)測手段來實(shí)現(xiàn)。本文以四川盆地為研究背景,篩選出2014年適合反演的MODIS衛(wèi)星影像達(dá)41天,利用C++嵌套6S輻射傳輸模型生成的查找表,快速、一體化反演氣溶膠光學(xué)厚度(AOD),結(jié)合交大站收集的空氣濕度和消光系數(shù),擬合出四川盆地濕度因子；采用WRF (the Weather Research Forecasting)和CALMET計(jì)算出四川盆地邊界層高度并輸出交大站(30.6973°N,104.0536°E)邊界層高度,然后與激光雷達(dá)監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比；在獲得濕度因子和邊界層高度的基礎(chǔ)上了,建立了四川盆地“干”消光系數(shù)與地面顆粒物濃度(PM2.5)的函數(shù)關(guān)系,為實(shí)現(xiàn)四川省環(huán)境空氣質(zhì)量的業(yè)務(wù)化預(yù)報(bào)和大氣污染應(yīng)急和污染防治決策工作提供科學(xué)支撐。通過遙感衛(wèi)星反演四川盆地顆粒物濃度的研究,發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)：(1)利用C++嵌套6S輻射傳輸模型加入四川盆地水汽含量和臭氧含量反演得出了2014年中41天的AOD反演值,繪制了1月7日、1月19日、3月16日、3月17日疊加AOD與近地面(500m)處流場分布,并且用Hysplit后向軌跡加以驗(yàn)證,結(jié)果顯示兩者軌跡十分相近。探討了光學(xué)厚度時(shí)空性分布,在95%置信區(qū)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)空間選擇和時(shí)間選擇較原始數(shù)據(jù)相關(guān)性0.56、0.57明顯提高分別為0.72、0.66。(2)發(fā)現(xiàn)了四川盆地消光系數(shù)垂直分布規(guī)律,在100m～670m之間呈線性分布：y=9.63×10-4x-0.047,之后至1600m呈指數(shù)分布：y=1.788e-0.0016x。(3)利用WRF中GBM、SHIN、TEMF和UW四種邊界層方案計(jì)算邊界層高度,然后利用CALMET以該結(jié)果為初始猜測場,采用診斷風(fēng)場模塊計(jì)算邊界層高度,發(fā)現(xiàn)三者平均邊界層高度在秋冬季(774.3m)比春夏(540.7m)高。利用激光雷達(dá)觀測值與兩種模式對(duì)比,發(fā)現(xiàn)CALMET的結(jié)果較WRF更接近觀測值。(4)采用指數(shù)法擬合發(fā)現(xiàn)了四川盆地四季吸濕增長因子與相對(duì)濕度的函數(shù)關(guān)系,利用IMPROVE法統(tǒng)計(jì)計(jì)算了相對(duì)濕度每隔5%的吸濕增長因子分布。(5)建立了顆粒物PM2.5濃度與“干”消光系數(shù)之間的關(guān)系Edry之間的數(shù)學(xué)模型少=3×10-6x+6×10-5(指數(shù)法)和y=3×10-6x+5×10-5(IMPROVE法即物質(zhì)重構(gòu)法),兩者擬合相關(guān)性R2分別為0.55和0.68,且較“濕”消光系數(shù)與PM25濃度的相關(guān)性(0.3968)都有所提高。
【關(guān)鍵詞】：顆粒物 氣溶膠光學(xué)厚度 邊界層高度 吸濕增長因子
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X513;X87
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 研究的目的及意義11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 研究的主要內(nèi)容及方法14-16
• 1.3.1 研究的主要內(nèi)容14-15
• 1.3.2 研究的技術(shù)方法15-16
• 第2章 氣溶膠光學(xué)特性及反演方法16-27
• 2.1 氣溶膠光學(xué)特性16-19
• 2.2 大氣輻射傳輸模型19-20
• 2.3 氣溶膠光學(xué)厚度反演的原理20-21
• 2.4 反演方法21-23
• 2.5 MODIS氣溶膠反演流程23-25
• 2.5.1 輻射校正和幾何校正23
• 2.5.2 地面反射率確定23-25
• 2.5.3 大氣-氣溶膠模式的確定25
• 2.5.4 查找表說明25
• 2.6 反演流程25-27
• 第3章 四川盆地氣溶膠AOD反演27-44
• 3.1 研究區(qū)域概況27
• 3.2 云檢測27-30
• 3.3 大氣模式和氣溶膠模式30-38
• 3.4 氣溶膠光學(xué)厚度反演38-44
• 第4章 顆粒物濃度估算44-62
• 4.1 氣溶膠光學(xué)厚度的垂直訂正44-55
• 4.1.1 MPL和PBL分析法45-47
• 4.1.2 數(shù)值模式47-55
• 4.2 消光系數(shù)的濕度訂正55-61
• 4.2.1 指數(shù)法55-59
• 4.2.2 物質(zhì)重構(gòu)法59-61
• 4.3 消光系數(shù)與顆粒物濃度的關(guān)系61-62
• 結(jié)論與展望62-64
• 結(jié)論62
• 展望62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 附錄169-70

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本文編號(hào)：501010