利用CALIPSO卫星资料分析长三角雾霾期间气溶胶垂直分布特征

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目 录

1引言 1

2资料与方法 2

2.1 CALIPSO数据 2

2.2 研究方法 2

3结果分析与讨论 3

3.1 后向散射系数时空分布 3

3.2 气溶胶垂直分布特征分析 4

3.3 两次过程对比 8

4总结 13

5参考文献 14

6致谢 16

利用CALIPSO卫星资料分析长三角雾霾期间气溶胶垂直分布特征

吴硕秋

，China

Abstract： Two haze pollution occurred during January 7 to December 12, and January 20 to January 27 in Yangtze River Delta region were analyzed by using CALIPSO (cloud－aerosol lidar and infrared pathfinder satellite observation) satellite data.The results showed that the air pollutants were mainly distributed in 0-3km in the two haze processes, and they were all particles with relatively large size and irregular shape. Affected by the dust in the northern part of the Yangtze River Delta on January 10, there was a clear regional difference in the distribution of aerosols. On January 22, the pollution was severely affected by the transport of external pollutants and local artificial emissions. Haze pollutants caused by transportation are distributed in 1-2km, and the ground is relatively clean; due to the contaminants of external pollutants and local artificial emissions, the distribution of pollutants is obviously stratified. The upper layer is large and irregular particles, while the lower layer consists of small and regular particles.

Key words： CALIPSO； aerosol；extinction；depolarization ratio；color ratio；backscatter

1 引言

大气气溶胶是悬浮在大气中的固体或液体颗粒，从来源上可以分为人为源和自然源气溶胶：人为源气溶胶是人类活动所产生的气溶胶，如化石燃料燃烧、生物质燃烧、交通运输等；而自然源气溶胶则是主要由火山喷发、山林火灾等自然过程产生。

大气气溶胶在大气中扮演着重要角色，直接或间接的影响着气候系统：一方面，通过吸收和散射太阳长波及短波辐射来直接影响地球的辐射平衡；另一个方面，他作为云凝结核在成云降水过程中起着重要作用，并间接影响气候系统^【1-2】。灰霾是一种由悬浮在大气中的气溶胶导致的能见度下降的天气现象^【3】。因为霾过程期间的低能见度，使得城市交通受到影响；而一些散布在空气中的有毒物质会对人体的呼吸系统及心血管系统造成伤害，严重危害人体的健康^【4-5】。近几年随着经济的高速发展和城市化的不断推进，灰霾现象在我国城市群中频发，已然成为我国城市群中最严重的空气污染问题^【6】。长江三角洲地区与黄淮海地区、四川盆地、珠江三角洲，成为我国四大灰霾最为严重的地区之一^【7】。

霾作为一种很复杂的污染问题，是在PM_2.5 粒子、气态污染物以及特殊的气象要素条件等因素的共同作用下发生的。^【11-12】 为了制定今后控制霾污染的计划，我们需要更多定量的霾污染信息。^【8】 国内对于霾污染的研究主要是研究霾的天气气候特征或是用地基观测方法研究霾的气溶胶组分和物理特性^【9】,而随着CALIPSO卫星的成功发射，许多学者也开始对霾过程中气溶胶的垂直分布特征进行研究，如刘琼^【10】、毛晓琴^【7】等已利用CALIPSO卫星资料对上海地区霾过程时气溶胶的垂直分布特征进行了研究。

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