MODIS C006气溶胶产品的真实性检验与分析(2)
时间:2019-09-18 20:19 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
气溶胶时空分布具有不确定性，加上气溶胶粒子物理、化学特性的多变性以及观测资料的严重缺乏，气溶胶成为当今研究环境与气候变化过程中一个重要但难以估计的不确定因子。气溶胶在全球气候的变化、区域环境中起着重要作用。气溶胶影响气候主要通过三种方式：第一种方式是气溶胶直接散射、吸收大气中各种波段辐射（直接辐射强迫）；第二种方式是气溶胶粒子通过改变自身浓度改变云的某些属性，从而改变了地区或全球的地气系统辐射过程（间接辐射强迫）；第三种方式就是改变大气化学过程，进而使温室气体的浓度和分布发生变化。气溶胶不仅会影响气候，更能通过改变气候影响附近地区人们的健康及生态环境。经过科学家的不断研究得出气溶胶与很多环境问题有着异常密切关系的结论，诸如如臭氧的破坏、光化学烟雾事件，这主要和气溶胶的化学组分、大气中发生的化学过程有关（吴序鹏，2011）。 1.1.2 气溶胶遥感探测 气溶胶遥感探测是指利用卫星或地基遥感数据对气溶胶的性质进行探测的一整套理论和方法（陈良富等，2011），其可以从面上探测区域连续分布的气溶胶发布特征。 大气气溶胶与遥感特别是光学卫星遥感有着非常紧密的联系。一方面，在卫星遥感图像获取过程中，由于气溶胶及其他大气分子的衰减作用，使传感器接收的地面辐射强度与理想状态相比有所减弱。此外，因散射现象产生的天空光进入传感器，传感器接受到的地面辐射混杂着非研究区的辐射成分，使遥得到的感影像的反差度下降，加大了遥感图像的解译难度，降低了解译精度。为消除大气效应，提高遥感信息定量化水平，必须对光学遥感影像进行大气校正。在基于大气辐射传输理论的大气校正中，气溶胶光学厚度（Aerosol Optical Depth，简称“AOD”）反映了气溶胶的消光特性及含量，是大气校正必不可少的输入参数。另一方面，由于对地观测的卫星遥感信号中同时包含地表和大气两部分的贡献，这也使得利用遥感手段监测气溶胶时空分布成为可能。利用卫星遥感技术进行气溶胶探测的优点有以下四方面： （1）可以对大范围研究区域的气溶胶进行探测。例如，常见的由MODIS（Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer，即中分辨率成像光谱仪）生成的影像，其幅宽为两千多千米，全球范围的用户可以获得当地每天新生成的气溶胶产品。 （2）能够在短时间内快速获取研究区气溶胶信息。环绕地球运转的卫星在经过研究区时能及时获取该区域对应的辐射信息，从中可获得气溶胶信息，实现对研究区气溶胶变化的动态监测。 （3）受地形条件的限制少，更易获得气溶胶信息。世界上有很多人类不容易到达的地方，这些地方自然条件十分恶劣。人工测量不仅费时费力，而且测的数据量不足。利用遥感技术能在降低成本的同时获取大量数据，为气溶胶方面的研究提供依据。 （4）可通过多种手段获得大量气溶胶数据。如今国内外投入应用的传感器种类丰富，数量较多。这些传感器使用的反演算法也不尽相同。根据研究的实际需求可选择多种传感器多种方法获取气溶胶信息。 如今卫星遥感技术已成为探测气溶胶的主要手段，但利用地基观测的手段探测气溶胶仍然很重要，它是最初的研究气溶胶的方法，无可厚非地成为研究气溶胶的基础。通过地基观测气溶胶能够直观地获知气溶胶的多种特性。虽然如今可以用多种方法来研究气溶胶，但是地基观测作为气溶胶探测的基础手段仍然是不可或缺的。很多国内外科研人员利用观测的数据验证各种研究结果的正确性。 (责任编辑：qin) |