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大气气溶胶成分遥感研究进展
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作者 李正强 谢一凇 +4 位作者 张莹 李雷 许华 李凯 李东辉 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期359-373,共15页
大气气溶胶成分的复杂变化导致其在气候变化评估中具有很高的不确定性。气溶胶成分遥感利用遥感观测的气溶胶光学-微物理参数,定量估计整层大气气溶胶主要成分含量,具有实时快速、空间覆盖、保持气溶胶自然状态等特点。本文介绍了近年... 大气气溶胶成分的复杂变化导致其在气候变化评估中具有很高的不确定性。气溶胶成分遥感利用遥感观测的气溶胶光学-微物理参数,定量估计整层大气气溶胶主要成分含量,具有实时快速、空间覆盖、保持气溶胶自然状态等特点。本文介绍了近年来气溶胶成分遥感在理论基础和观测研究方面的进展情况。首先,在简要回顾反演算法发展的基础上,以目前较先进的成分遥感分类模型(包括黑碳、棕色碳、沙尘、非吸光有机物、细粒子无机盐、海盐和水)为例,详细分析了气溶胶成分遥感反演的思路。据此提出了基于气溶胶综合光学-微物理特性(包括光学吸收/散射、粒径尺度、形状等敏感性特征参数)的气溶胶成分遥感识别方法。之后,结合气溶胶混合方式,讨论了复折射指数计算方法及其对成分反演的影响,并给出了利用同步化学采样观测验证气溶胶成分遥感的一些结果示例。最后,结合观测手段拓展、成分模型优化、反演精度提升、应用能力推广等4个方向,展望了大气气溶胶成分遥感的发展趋势,及其在全球气候变化评估等领域的应用。 展开更多
关键词 气溶胶 化学成分 遥感 黑碳 棕色碳 沙尘 光学-微物理参数 混合方式
太阳辐射计视场角定标方法对比研究
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作者 杨久春 李正强 +2 位作者 李凯 李保生 李东辉 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2018年第4期293-303,共11页
太阳辐射计是观测大气气溶胶重要的地基遥感设备,其定标是获取高精度气溶胶产品的前提条件.视场角(field of view,FOV)是太阳辐射计的重要参数,也是传递定标的关键参数.基于SONET观测网2016年定标实验,对传递定标方法(单次传递及历... 太阳辐射计是观测大气气溶胶重要的地基遥感设备,其定标是获取高精度气溶胶产品的前提条件.视场角(field of view,FOV)是太阳辐射计的重要参数,也是传递定标的关键参数.基于SONET观测网2016年定标实验,对传递定标方法(单次传递及历史传递平均结果)和矩阵扫描法获得的仪器FOV进行对比分析,结果表明:单次传递、历史传递平均和激光矩阵扫描结果与仪器的FOV设计值平均相对误差在2%~3%之内,而三种方法获得的FOV最大相对误差为1.59%,满足FOV的精度要求。误差分析表明,传递定标法误差主要来自积分球辐亮度定标系数,而矩阵扫描法的误差主要由激光面光源引起。但三种方法各有优劣,可以相互验证、相互补充,以获得更加准确的仪器FOV参数。 展开更多
关键词 太阳辐射计 对比定标 视场角 传递定标 矩阵扫描
南宁市地基遥感气溶胶光学厚度与?ngstr?m指数研究 预览
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作者 马小雨 陈正华 +3 位作者 李凯 许华 宿鑫 姚焕玫 《广西大学学报:自然科学版》 北大核心 2018年第6期2445-2454,共10页
利用CE318地基观测的光学特性数据,反演南宁市气溶胶光学厚度、?ngstr?m波长指数α、浑浊度系数β,对光学特性的月、季节、日变化以及典型天气作了分析,并利用图解法研究南宁市气溶胶分类,加深对该地区气溶胶认识的同时也为南宁市气溶... 利用CE318地基观测的光学特性数据,反演南宁市气溶胶光学厚度、?ngstr?m波长指数α、浑浊度系数β,对光学特性的月、季节、日变化以及典型天气作了分析,并利用图解法研究南宁市气溶胶分类,加深对该地区气溶胶认识的同时也为南宁市气溶胶研究提供参考。结果表明:①AOD最高值和最低值分别出现在3月份、8月份,年平均值为(0.53±0.09),春季的AOD最高,夏季最低。AOD日变化曲线较平稳,且值较大的一天与PM2.5、PM10走势一致。AOD高值区(AOD>0.7)与海盐型气溶胶及细模态气溶胶吸湿增长有关。②α最大和最小值分别出现在4月和6月份,年平均值是(1.34±0.08),春季的α最高,秋季最低,气溶胶粒子中细粒子占主导作用,南宁市属城市—工业型气溶胶。③β最高值和最低值分别出现在11月份、8月份,年均值是(0.22±0.02),曲线变化走势和AOD一致,β值在0.2左右,说明空气有污染但还是比较清洁的。 展开更多
关键词 CE318 南宁市 ?ngstr?m波长指数 气溶胶光学厚度 浑浊度系数
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基于超级站多仪器联合观测的大气气溶胶遥感研究 被引量:1
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作者 李正强 李东辉 +7 位作者 张莹 吕阳 谢一凇 李凯 李莉 许华 伽丽丽 张元勋 《中国环境监测》 CSCD 北大核心 2017年第5期64-74,共11页
大气气溶胶在气候变化、大气环境和人体健康等多个方面产生重要影响。遥感是获得气溶胶时空分布信息的重要手段,并且具有非破坏性、观测瞬时性、可获取整层大气信息等特点,因此在环保、气象等行业得到越来越多的应用。研究介绍了由多种... 大气气溶胶在气候变化、大气环境和人体健康等多个方面产生重要影响。遥感是获得气溶胶时空分布信息的重要手段,并且具有非破坏性、观测瞬时性、可获取整层大气信息等特点,因此在环保、气象等行业得到越来越多的应用。研究介绍了由多种监测仪器构成的中国科学院(北京)大气气溶胶遥感研究超级站的仪器配置、观测指标和相关研究方向,并阐述了其在4方面的具体应用:(1)针对沙尘、灰霾等典型过程的多仪器遥感联合观测;(2)将光学遥感拓展到气溶胶成分信息等前沿应用;(3)遥感获得近地面PM(2.5)等环境关键参数的方法;(4)主被动结合的大气颗粒物垂直分布特性研究。通过超级站多仪器联合观测,可加强对大气气溶胶的全方位观测和分析,为环境研究提供综合数据支撑。 展开更多
关键词 气溶胶 超级站 遥感观测 PM2.5 气溶胶成分
变异函数对泛克里金法的细粒子比星-地融合影响研究 被引量:1
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作者 赵爱梅 张莹 +2 位作者 李正强 李凯 马? 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期1089-1096,共8页
泛克里金方法进行星-地融合可有效提高MODIS FMF的精度,然而由于地基站点稀少造成融合前需要利用长时间序列数据获取变异函数的主要参数(块金值、基台值和变程),故不能满足基于卫星瞬时观测遥感PM2.5的PMRS模型的需求。本文对2010年1... 泛克里金方法进行星-地融合可有效提高MODIS FMF的精度,然而由于地基站点稀少造成融合前需要利用长时间序列数据获取变异函数的主要参数(块金值、基台值和变程),故不能满足基于卫星瞬时观测遥感PM2.5的PMRS模型的需求。本文对2010年12月至2016年11月中国中东部地区的数据进行了变异函数参数的计算和分析,结果表明不同年份相关距离变化情况相一致,夏季显著高于冬季,基台值呈现与相关距离相反的趋势。通过利用2016年冬季变异函数中的变程(控制实验)和2011-2016年冬季变异函数的变程季均值(对比实验)作为初始值,对2016年冬季中国中东部地区MODIS FMF和地基FMF进行了融合,弃一交叉验证结果显示控制实验下FMF融合结果与地基FMF偏差最大值由0.552降低至0.198左右(对比实验下最大偏差为0.218),平均误差相近(分别为0.070、0.080)。2种实验估算的PM2.5平均值(分别为77.6、78.8μg/m3)仅相差1.2μg/m3,与在位测量的PM2.5观测值相比,误差平均值均为37.4μg/m3。由此可见,融合结果对初始变程值的变化敏感度不高,在季节相同的情况下,变程的多年季均值可有效替代相应季节的变程值。 展开更多
关键词 融合 细粒子比 变异函数 PM2.5 MODIS
2015年世界田联赛期间北京地区气溶胶成分遥感分析 被引量:1
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作者 黄为 李正强 +6 位作者 谢一凇 李东辉 李凯 张莹 许华 张阳 张元勋 《中国环境监测》 CSCD 北大核心 2017年第2期158-164,共7页
基于OPAC模型,利用太阳-天空辐射计观测,对2015年世界田联锦标赛期间(2015-08-02—2015-09-23)北京地区的气溶胶各成分:黑碳(BC)、可溶性成分(WASO)、不可溶性成分(INSO)、沙尘成分(DUST)进行定量反演研究。结果显示:赛会... 基于OPAC模型,利用太阳-天空辐射计观测,对2015年世界田联锦标赛期间(2015-08-02—2015-09-23)北京地区的气溶胶各成分:黑碳(BC)、可溶性成分(WASO)、不可溶性成分(INSO)、沙尘成分(DUST)进行定量反演研究。结果显示:赛会中的气溶胶光学厚度(0.37)明显小于赛会前(0.98)和赛会后(0.95);赛会中BC、WASO、INSO、DUST质量浓度(6.3、14.8、60.9、66.0μg/m3)明显比赛会前的质量浓度(10.9、49.1、86.5、290.1μg/m~3)和赛会后的质量浓度(9.6、148.8、112.8、143.8μg/m3)低。利用气溶胶成分的离线分析技术验证了BC的反演结果,两者的相关性较好,r为0.93。气溶胶光学厚度及各成分质量浓度的变化说明赛会期间北京地区采取的保障措施对空气质量提升起到了较好的作用。 展开更多
关键词 气溶胶成分 遥感 世界田联锦标赛 OPAC模型
插层结构紫外阻隔材料及其在沥青中的应用进展 预览 被引量:1
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作者 李凯 林彦军 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1300-1309,共10页
总结了目前在新型插层结构紫外阻隔材料结构设计、性能研究及其在沥青中的应用等方面的最新进展,介绍了层状双金属氢氧化物主客体调控对紫外吸收性能的影响,以及产品晶粒尺寸和形貌控制对紫外屏蔽性能和多级紫外阻隔作用的显著作用。... 总结了目前在新型插层结构紫外阻隔材料结构设计、性能研究及其在沥青中的应用等方面的最新进展,介绍了层状双金属氢氧化物主客体调控对紫外吸收性能的影响,以及产品晶粒尺寸和形貌控制对紫外屏蔽性能和多级紫外阻隔作用的显著作用。综述了新型紫外阻隔材料在沥青中的应用研究现状以及优异的抗紫外老化效果,并结合社会发展的需求展望了插层结构紫外阻隔材料在耐紫外老化沥青中的应用前景。 展开更多
关键词 插层结构 紫外阻隔材料 层状双金属氢氧化物 沥青 紫外老化
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京津唐地区气溶胶直接辐射强迫的遥感观测 预览 被引量:1
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作者 张凤霞 李正强 +1 位作者 李凯 张莹 《中国科学院大学学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期155-161,共7页
利用2012年3月京津唐地区气溶胶综合观测实验的地基和卫星遥感数据,结合SBDART辐射传输模型,进行气溶胶直接辐射强迫研究.结果表明,该地区大气中细颗粒居多,气溶胶消光较强,散射性明显,前向散射比例较大.北京、塘沽、唐山大气顶气溶胶... 利用2012年3月京津唐地区气溶胶综合观测实验的地基和卫星遥感数据,结合SBDART辐射传输模型,进行气溶胶直接辐射强迫研究.结果表明,该地区大气中细颗粒居多,气溶胶消光较强,散射性明显,前向散射比例较大.北京、塘沽、唐山大气顶气溶胶平均辐射强迫分别为(-6.58±5.06)、(-13.65±11.51)和(-11.68±7.72)W/m^2,地表气溶胶平均辐射强迫分别为(-30.14±13.21)、(-39.11±20.5)和(-28.06±13.34)W/m^2,大气层气溶胶平均辐射强迫分别为(23.56±9.50)、(25.46±12.93)和(16.38±8.23)W/m^2,说明气溶胶对大气顶和地表产生显著降温效应,对大气层产生增温效应,因此有利于逆温结构的形成,不利于大气污染物的扩散.虽然北京站点辐射强迫值较小,但其辐射强迫效率在3个站点中最大,这主要是因为其单次散射反照率最小. 展开更多
关键词 气溶胶直接辐射强迫 气溶胶光学特性 京津唐地区 SBDART
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扩展多波长偏振测量的太阳—天空辐射计观测网 被引量:9
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作者 李正强 李东辉 +11 位作者 李凯 许华 陈兴峰 陈澄 谢一凇 李莉 李雷 李伟 吕阳 伽丽丽 张莹 顾行发 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期495-519,共25页
太阳辐射和大气气溶胶的地基遥感观测在气候变化、大气环境和对地观测等领域有重要意义。结合多波长偏振测量技术在气溶胶观测中的应用,本文介绍了在中国典型区域建立的太阳—天空辐射计观测网SONET(Sunsky radiometer Oberservation N... 太阳辐射和大气气溶胶的地基遥感观测在气候变化、大气环境和对地观测等领域有重要意义。结合多波长偏振测量技术在气溶胶观测中的应用,本文介绍了在中国典型区域建立的太阳—天空辐射计观测网SONET(Sunsky radiometer Oberservation NETwork)。主要内容包括:(1)多波长偏振太阳—天空辐射计的参数、基本原理和功能,以及据此建立的中国区域太阳—天空辐射计观测网及其站点的基本情况;(2)太阳直射、太阳主平面和平纬圈几何条件下,太阳—天空辐射和偏振的观测模式及其测量参数;(3)针对气溶胶、水汽等大气成分观测发展的太阳直射辐射、天空光辐亮度、线偏振度等观测量的定标和数据处理方法,并给出在晴朗和灰霾等天气下的SONET观测结果示例;(4)基于在SONET典型站点连续的较长期遥感观测,初步建立了城市、乡村和灰霾情况下的整层大气气溶胶参数模型。在扩展多波长偏振测量的基础上,SONET还发展了自动观测、快速数据处理、定期标定和维护等观测网运行关键技术,可为典型大气气溶胶模型构建、卫星气溶胶产品反演和验证、大气环境遥感监测等应用提供支撑。 展开更多
关键词 太阳—天空辐射计观测网 偏振观测 大气气溶胶 辐射和偏振定标 SONET
2014年APEC会议期间北京地区气溶胶成分遥感研究 被引量:2
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作者 黄为 谢一凇 +5 位作者 李正强 张莹 李东辉 李凯 李莉 许华 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2015年第4期278-285,共8页
大气气溶胶成分的改变对空气污染以及气候变化都有重要影响。遥感能在不破坏气溶胶自然状态的前提下探测气溶胶的成分特性。基于OPAC(optical properties of aerosols and clouds)模型对黑碳(BC)、水溶成分(WASO)、不可溶成分(I... 大气气溶胶成分的改变对空气污染以及气候变化都有重要影响。遥感能在不破坏气溶胶自然状态的前提下探测气溶胶的成分特性。基于OPAC(optical properties of aerosols and clouds)模型对黑碳(BC)、水溶成分(WASO)、不可溶成分(INSO)、沙尘(DUST)四种气溶胶成分的微物理和光学特性的描述,利用太阳-天空辐射计获取的地基遥感观测,对2014年北京APEC会议前、会中、会后的气溶胶各成分含量及其光学厚度进行定量反演研究。结果显示,APEC会前、会中、会后的光学厚度(440 nm)平均值分别是0.72、0.25、0.57,会中的气溶胶光学厚度明显小于会前和会后,其中INSO成分的光学厚度贡献占主导地位。APEC会前BC、WASO、INSO、DUST质量浓度分别为0.8μg/m~3、139.6μg/m~3、184.2μg/m~3、194.3μg/m~3,APEC会中四种成分质量浓度分别为1.1μg/m~3、56.4μg/m~3、40.3μg/m~3、7.8μg/m~3,APEC会后质量浓度分别为1.0μg/m~3、126.6μg/m~3、157.1μg/m~3、30.9μg/m~3,除了BC成分在会议期间无显著变化外,会中WASO、INSO、DUST成分的质量浓度数值明显低于会前和会后,这说明APEC会议期间北京地区采取的保障措施对空气质量提升起到了较好的作用。利用AE-51黑碳仪对反演的BC质量浓度进行验证,发现遥感反演的BC质量浓度与在位观测具有良好的一致性,相关系数R~2=0.68. 展开更多
关键词 遥感 气溶胶成分 APEC会议 OPAC模型
基于激光光源的太阳辐射计视场角测量方法 被引量:2
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作者 李伟 李正强 +4 位作者 杨本永 李保生 李凯 李东辉 谢一凇 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2015年第4期315-322,共8页
视场角(field of view,FOV)是太阳辐射计的基础参数,也是太阳辐射计传递定标方法和室内积分球光源对比定标方法的关键参数,获取高精度的FOV是提高此类定标方法精度的重要手段。基于矩阵扫描测量方法,针对CE318型太阳辐射计,研制了激... 视场角(field of view,FOV)是太阳辐射计的基础参数,也是太阳辐射计传递定标方法和室内积分球光源对比定标方法的关键参数,获取高精度的FOV是提高此类定标方法精度的重要手段。基于矩阵扫描测量方法,针对CE318型太阳辐射计,研制了激光光源测量FOV系统,并将测量结果与传递定标法进行了对比验证。结果表明:基于激光光源的矩阵扫描测量效果最好,不确定度为0.4%~1.1%;而基于太阳光源矩阵扫描测量受太阳运动的影响,因此有一定的发散角,导致测量结果比激光光源测量结果小约1.3%~1.4%。此外,在太阳辐射计历史定标系数较多时,激光光源测量结果与传递定标法计算的FOV结果一致性较好,说明传递定标法在历史数据多时也可以得到较精确的FOV结果。 展开更多
关键词 视场角 矩阵扫描 激光 CE318太阳辐射计 传递定标
卫星影像大气校正中气溶胶模型的影响分析——以天津地区为例 被引量:6
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作者 马?? 李正强 +6 位作者 李浩 侯伟真 张玉环 李东辉 张莹 李凯 陈澄 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2014年第3期410-418,共9页
基于大气校正中常用的大气辐射传输模拟软件6S模型,探讨了不同气溶胶模型对卫星影像大气校正的影响及其适用性问题。选取我国环境小卫星星座HJ-1的CCD传感器数据,以天津地区大气污染和较清洁条件下的卫星影像为例,基于6S进行大气校正,... 基于大气校正中常用的大气辐射传输模拟软件6S模型,探讨了不同气溶胶模型对卫星影像大气校正的影响及其适用性问题。选取我国环境小卫星星座HJ-1的CCD传感器数据,以天津地区大气污染和较清洁条件下的卫星影像为例,基于6S进行大气校正,定量估算了气溶胶模型选取对大气校正精度的影响。与此同时,通过地面太阳—天空辐射计实测,获得研究区域整层大气气溶胶参数进行大气校正,并与基于气溶胶模型的校正结果进行对比,得到以下结论:①6S气溶胶模型中,大陆型与海洋型的校正结果比较接近,而城市型气溶胶模型由于含有较高的煤烟成分比例,其校正结果与前两种相差较大;②天津地区在大气污染情况下,适合应用大陆型气溶胶模型进行大气校正,而在大气较清洁的情况下可选择海洋型气溶胶模型。 展开更多
关键词 大气校正 气溶胶模型 6S
超分子紫外阻隔材料改性沥青的研究与应用 预览
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作者 李汶卒 邢颖 +2 位作者 李凯 李玉环 余剑英 《石油沥青》 2014年第6期6-9,共4页
采用超分子紫外阻隔材料制备了路用耐老化沥青和屋面防水用耐老化沥青,研究了超分子紫外阻隔材料对基质沥青和SBS改性沥青物理性能和老化性能的影响。结果表明超分子紫外阻隔材料可显著改善基质沥青和SBS改性沥青的耐紫外光老化性能,... 采用超分子紫外阻隔材料制备了路用耐老化沥青和屋面防水用耐老化沥青,研究了超分子紫外阻隔材料对基质沥青和SBS改性沥青物理性能和老化性能的影响。结果表明超分子紫外阻隔材料可显著改善基质沥青和SBS改性沥青的耐紫外光老化性能,并明显提高沥青混合料的抗车辙能力。 展开更多
关键词 超分子紫外阻隔材料 沥青 紫外光老化
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MICROTOPS Ⅱ型太阳光度计对比定标分析 预览 被引量:1
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作者 张龙 李保生 +1 位作者 李凯 李东辉 《遥感信息》 CSCD 2013年第5期共5页
介绍MICROTOPS Ⅱ型5通道手持式太阳光度计的基本测量原理、气溶胶光学厚度计算方法,重点对其定标方法进行研究,分析了直射通道的Langley定标法和标准仪器对比定标法,使用经过Langley定标的CE318型标准太阳光度计对其进行对比定标.实验... 介绍MICROTOPS Ⅱ型5通道手持式太阳光度计的基本测量原理、气溶胶光学厚度计算方法,重点对其定标方法进行研究,分析了直射通道的Langley定标法和标准仪器对比定标法,使用经过Langley定标的CE318型标准太阳光度计对其进行对比定标.实验表明:两种不同仪器间对比定标可以显著提高测量精度,得到440nm和870nm波段的AOD(Aerosol Optical Depth)指标与标准仪器的偏差在0.03以内. 展开更多
关键词 太阳光度计 定标方法 AOD CE318 MICROTOPS
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北京区域冬季灰霾过程中人为气溶胶光学厚度估算 被引量:1
15
作者 王堰 谢一凇 +2 位作者 李正强 李东辉 李凯 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期993-1007,共15页
本文使用北京地区不同时期(2009年1月和2013年1月)的地基气溶胶观测资料,估算了灰霾天气的人为气溶胶光学厚度,在此基础上结合气溶胶光学参数进行了对比分析。结果表明:(1)2013年1月人为气溶胶光学厚度(440nm)较2009年1月有所... 本文使用北京地区不同时期(2009年1月和2013年1月)的地基气溶胶观测资料,估算了灰霾天气的人为气溶胶光学厚度,在此基础上结合气溶胶光学参数进行了对比分析。结果表明:(1)2013年1月人为气溶胶光学厚度(440nm)较2009年1月有所增加,月平均值分别为0.88和0.44;(2)2013年1月灰霾污染中人为气溶胶占主导天数比例是86.7%,高于2009年1月的62.5%;0)2013年1月人为成分在气溶胶光学厚度(440nm)中的贡献平均达88%,说明灰霾污染主要是由人为气溶胶造成的;(4)本文所选取的两次灰霾天气,都是由北京本地污染物堆积和南部周边城市污染物外源的输入共同作用造成的。 展开更多
关键词 人为气溶胶光学厚度 灰霾 气溶胶细模态比例 地基气溶胶
结合地基激光雷达和太阳辐射计的气溶胶垂直分布观测 被引量:12
16
作者 吕阳 李正强 +4 位作者 尹鹏飞 许华 李凯 张婉春 侯伟真 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期1008-1020,共13页
选取2013年1月灰霾天气和2月晴好天进行气溶胶垂直分布的雷达观测研究,并对不同高度气溶胶消光系数进行对比分析。结果显示在研究时间段内,晴好天时气溶胶的垂直分布不均匀,易出现垂直分层现象,而灰霾天时气溶胶主要集中在垂直高度... 选取2013年1月灰霾天气和2月晴好天进行气溶胶垂直分布的雷达观测研究,并对不同高度气溶胶消光系数进行对比分析。结果显示在研究时间段内,晴好天时气溶胶的垂直分布不均匀,易出现垂直分层现象,而灰霾天时气溶胶主要集中在垂直高度1km以下,基本无分层现象。对比分析显示,严重灰霾天时气溶胶消光系数较大,在离地400m高度可达到中度污染天的5倍,晴好天的50倍。此外,整层大气的气溶胶光学厚度AOD与离地400m处消光系数具有较好的相关眭。 展开更多
关键词 激光雷达 太阳辐射计 气溶胶消光系数廓线 灰霾
基于地基遥感的灰霾气溶胶光学及微物理特性观测 被引量:12
17
作者 谢一凇 李东辉 +4 位作者 李凯 张龙 陈澄 许华 李正强 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期970-980,共11页
为了解北京地区2013年1月严重灰霾污染过程中大气气溶胶特性,基于地基太阳一天空辐射计CE318观测数据,反演了气溶胶光学和微物理参数,并据此对1月份第2次严重污染过程进行了详细分析。研究表明:(1)2013年1月北京地区灰霾污染天气... 为了解北京地区2013年1月严重灰霾污染过程中大气气溶胶特性,基于地基太阳一天空辐射计CE318观测数据,反演了气溶胶光学和微物理参数,并据此对1月份第2次严重污染过程进行了详细分析。研究表明:(1)2013年1月北京地区灰霾污染天气下,气溶胶光学厚度比同时期清洁天气有所增大,在440nm处均值达到0.87,在个别严重污染天气下高达3左右;(2)气溶胶光学参数与灰霾过程密切相关,Angstrom指数由清洁大气时的1.3降到灰霾污染时的0.95,复折射指数虚部均值由污染前的0.04下降为污染过程中的0.01,单次散射反照率均值则由0.73增大到0.92,同时不对称因子均值从0.58增大到0.67;(3)灰霾污染过程中细模态气溶胶比例较高,占总体积比例平均达到73.0%,最高达90.5%,在灰霾污染中气溶胶细模态平均峰值半径随光学厚度增大而增大,清楚表明了灰霾过程中颗粒物的吸湿增长效应,粗模态平均峰值半径随光学厚度的增加而减小,在污染最严重时,粒子谱分布峰值半径约为0.43μm。 展开更多
关键词 地基太阳-天空辐射计 北京 灰霾 气溶胶光学与微物理特征
利用激光雷达探测灰霾天气大气边界层高度 被引量:24
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作者 张婉春 张莹 +2 位作者 吕阳 李凯 李正强 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期981-992,共12页
摘要:为了探测灰霾天气大气边界层高度变化的特征,利用CE370-C型微脉冲激光雷达观测了北京2013年1月严重灰霾期间的大气边界层高度。基于激光雷达距离校正回波信号,使用梯度法处理了严重灰霾天和轻度灰霾天的大气边界层观测数据,发... 摘要:为了探测灰霾天气大气边界层高度变化的特征,利用CE370-C型微脉冲激光雷达观测了北京2013年1月严重灰霾期间的大气边界层高度。基于激光雷达距离校正回波信号,使用梯度法处理了严重灰霾天和轻度灰霾天的大气边界层观测数据,发现在灰霾天气时大气边界层高度显著降低,严重污染时的大气边界层高度低于500m,日平均高度约424m,且与PM2.5,浓度呈现明显的负相关性。将激光雷达探测结果与探空数据进行了对比分析,结果显示激光雷达与探空数据观测结果有较好的一致性,两者在本次灰霾期间的平均差异约为86m。 展开更多
关键词 灰霾 大气边界层高度 激光雷达 梯度法
极地区域气溶胶地基遥感观测及分析 被引量:2
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作者 李东辉 李正强 +4 位作者 卞良 李凯 李保生 顾行发 PODVIN Thierry 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期553-565,共13页
依据全球气溶胶自动观测网在极地区域的观测,对以下问题进行了讨论:(1)温度订正在极地气溶胶光学厚度观测中的重要性及订正方法;(2)在极地进行仪器常数标定的可行性分析及温度效应的影响;(3)利用天空散射光观测反演气溶胶微... 依据全球气溶胶自动观测网在极地区域的观测,对以下问题进行了讨论:(1)温度订正在极地气溶胶光学厚度观测中的重要性及订正方法;(2)在极地进行仪器常数标定的可行性分析及温度效应的影响;(3)利用天空散射光观测反演气溶胶微物理和光学特性参数(粒子谱分布、散射相函数、复折射指数、单次散射反照率等)时,关于观测几何选择的问题,以及针对极地区域气溶胶特性的初步反演结果。这些研究可以为中国未来在两极地区开展基于自动太阳一天空辐射计的气溶胶地基遥感观测提供参考,为极地区域气溶胶卫星遥感及气候效应评估等研究提供重要支撑。 展开更多
关键词 极地 气溶胶 遥感 温度订正 仪器定标 反演
基于光学厚度光谱特征改进北京地区气溶胶积聚模态比例估计 预览
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作者 张莹 李正强 +6 位作者 王堰 李凯 李东辉 张玉环 魏鹏 王玲 吕阳 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2795-2802,共8页
积聚模态比例(AMF)是细模态气溶胶光学厚度占总光学厚度的比例,是估算直接辐射强迫和评估细颗粒物污染的重要参数。利用2011年北京地区AERONET网站提供的气溶胶光学厚度(AOD)和粒子体积谱分布等微观参数,计算极值修正后的细模态An... 积聚模态比例(AMF)是细模态气溶胶光学厚度占总光学厚度的比例,是估算直接辐射强迫和评估细颗粒物污染的重要参数。利用2011年北京地区AERONET网站提供的气溶胶光学厚度(AOD)和粒子体积谱分布等微观参数,计算极值修正后的细模态Angstrom指数(αf)并进行气溶胶光学厚度光谱退卷积计算,改进AMF估算精度。AMF估算误差主要是由于αf的误差估计偏小造成的。通过统计模拟的αf极大值与极小值范围获取约束条件,建立极值修正方法。通过敏感性试验可知,极值修正可将础约束在合理范围内,且αf和AMF对气溶胶归一化体积谱分布敏感,不同谱分布可使αf从0.662变化到2.849,AMF从0.08变化到0.84。经过极值修正后,AMF的平均误差从0.072减小到0.044,减小了38.89%,尤其在冬夏两季,误差减小明显。AMF精度的提高可直接提高细模态及人为气溶胶光学厚度的估算精度,对人为气溶胶的直接辐射强迫估算、气候变化评估和环境质量评价有着重要意义。 展开更多
关键词 大气气溶胶 积聚模态比例 细模态Angstrom指数
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