基于气溶胶自动观测网络(AERONET)以及卫星观测的全球气溶胶分类研究

作者:林健宇 沈新勇 发布时间:2022-03-18 浏览量:856

气溶胶普遍存在于大气中,悬浮在空气中的气溶胶在通常情况下表现为固态颗粒和液态微粒。在全球范围内,不同性质的气溶胶通过散射与吸收入射辐射产生不同的气候效应(例如加热与冷却效应),不仅影响地球的辐射收支平衡,还对区域和全球的气候产生影响,另外,气溶胶还可以作为云凝结核和冰核粒子,通过它们改变云的性质(即云的反照率,云的寿命),并对降水效率产生影响。为了估计气候效应的强弱与变化程度,辐射强迫这一参数就被广泛地应用于前人的研究中。由于气溶胶不同的半径、吸收性等气溶胶性质以及气溶胶的时空分布变化会对地-气系统中的辐射平衡产生影响,决定气溶胶产生的气候效应,所以气溶胶的分类在很大程度上对估计辐射平衡具有重要的意义。对不同种类的气溶胶进行长期观测有利于提升对气溶胶的性质与气溶胶辐射强迫的了解,并且这在气候模式评估中显得尤为重要。近期,我院林健宇同学等利用了从AERONET(Aerosol Robotic Network)level 2.0数据集中获得的1020 nm处微粒线性退偏比(PLDR)与单次散射反照率(SSA),在全球52个站点中对气溶胶进行识别得到四类基本气溶胶,研究其时空分布,四类气溶胶对应的辐射强迫性质,并与VIIRS(可见光红外成像辐射仪)深蓝卫星产品进行对比,相关的研究成果已发表于《Remote sensing》。

研究认为,由沙尘与沙尘主导型气溶胶、污染主导型混合气溶胶产生的净辐射强迫较大值主要出现在西非、阿拉伯半岛地区。南非、澳大利亚北部以及南美洲为强吸收性气溶胶主要排放区域。弱吸收性气溶胶净辐射强迫较大值出现在东亚沿海,印度以及尼泊尔地区(图1)。 

 

图1 四类气溶胶产生的净辐射强迫与净辐射强迫效率 (彩色圆点代表各站点净辐射强迫与净辐射强迫效率均值) 

论文信息:

Lin, J.; Zheng, Y.; Shen, X.; Xing, L.; Che, H. Global Aerosol Classification Based on Aerosol Robotic Network (AERONET) and Satellite Observation. Remote Sens. 2021, 13, 1114. https://doi.org/10.3390/rs13061114