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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 利用扫描多普勒激光雷达研究阿尔维河谷冬季局地风场动态与空气质量

    摘要： 城市化山谷地区常出现空气质量问题，尤其在冬季形成逆温层时，谷内空气会稳定分层持续数日。除污染源外，局地风对污染物浓度的空间分布和时序演变具有重要影响——这些风场往往结构复杂，在数值天气预报模型中（特别是稳定条件下）难以准确表征。通过观测深化对这些局地风的认知，也是提升空气质量预测能力的前提条件。 本文分析了霞慕尼-勃朗峰附近阿尔沃河谷段"Passy-2015"外场实验期间的局地风况。该区域是法国空气质量最差的地区之一?；谏瓒嗥绽占す饫状锒猿中嫖鹿痰墓鄄馐荩绯》治鼋沂玖擞敫煤庸榷胃吲ǘ任廴疚锛捌淇占湟熘市韵喾奶卣鳎阂辜涔缺卑氩看嬖诟呖障鹿燃绷?，叠加白天微弱的上谷风，导致近地面层通风极差；日均通风呈现东北-西南梯度变化，与谷内PM10浓度分布异质性特征一致。

    关键词： 扫描多普勒风激光雷达、帕西-2015野外实验、冷空气池、局地风场动力学、空气质量、高山山谷

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 瓦伦西亚（2018.7.22-2018.7.27）] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 利用卫星气溶胶光学厚度评估瓦伦西亚市颗粒物分布

    摘要： 估算PM10和PM2.5的暴露水平需要掌握高时空分辨率的地表浓度数据。本文通过评估西班牙瓦伦西亚地区PM10与PM2.5地面监测数据与MODIS气溶胶光学厚度（AOD）卫星数据的关系，确定了该地颗粒物浓度。研究使用了瓦伦西亚空气污染监测控制网络的数据，以及空间分辨率为3公里的MODIS Terra和Aqua卫星"陆地海洋光学深度"科学数据集。针对PM10建立的线性回归模型斜率为25.99微克/立方米，截距为12.07微克/立方米（均方根误差=8.61微克/立方米）；PM2.5模型的斜率和截距分别为26.87微克/立方米和5.98微克/立方米（均方根误差=5.5微克/立方米）。

    关键词： 瓦伦西亚，颗粒物，空气质量，气溶胶光学厚度，中分辨率成像光谱仪

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于声光可调谐滤波器（AOTF）的二氧化氮相机

    摘要： 边界层中二氧化氮（NO?）的丰度与空气质量及污染源监测密切相关。通过观测界定清晰（如烟囱、火山、船舶）或范围较大（如城市）的NO?时空分布，可应用于排放通量监测或研究烟羽动态化学及其传输过程。目前地面NO?场测绘主要采用可见光扫描光栅光谱仪，虽具有较高反演精度，但时空分辨率较低，难以捕捉动态特征。我们研发了一种新型被动遥感仪器，可高时空分辨率测量二氧化氮斜柱密度（SCD）的二维分布。其测量原理与广泛应用的滤光片式二氧化硫（SO?）相机高度相似——均基于分子吸收截面差异波长的光谱成像。不同于SO?相机，本仪器通过声光可调谐滤光器（AOTF）实现光谱选择，能解析目标分子的光谱特征。通过在燃煤电厂烟羽中成像NO?丰度，验证了NO?相机的性能：实验以3分钟时间分辨率和50厘米空间采样率（覆盖250×250平方米区域）获取了NO?斜柱密度的二维分布，检测限接近5×101?分子/平方厘米，最大检测斜柱密度达4×101?分子/平方厘米。数据揭示了烟羽初期NO与NO?转化的动态过程（前所未有的分辨率）：从排放至垂直上升100米范围内，NO?浓度以0.75-1.25克/秒速率增长。在与SO?相机联合观测时，该仪器还能消除NO?对SO?光谱干扰引入的偏差。

    关键词： 二氧化氮、声光可调谐滤光器、羽流、遥感、空气质量、相机、声光可调谐滤光片

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 阿拉斯加AERONET站点MODIS反演气溶胶光学厚度的评估

    摘要： 阿拉斯加的空气质量监测网络目前仅覆盖城市区域和国家公园的地面观测，导致该州大部分地区缺乏监测。全球范围内已成功利用中分辨率成像光谱仪（MODIS）气溶胶光学厚度（AOD）估算近地面颗粒物污染浓度，该方法或可应用于阿拉斯加。本研究通过对比2000至2014年间Terra和Aqua卫星MODIS 550纳米波段AOD数据与阿拉斯加乌特恰维克（原巴罗）及邦纳扎溪两地地基气溶胶机器人网络（AERONET）太阳光度计反演的AOD值，验证了卫星数据用于估算近地面颗粒物浓度的可行性。由于MODIS数据仅能获取4至10月资料，评估时段限于该区间，同时分析了Terra与Aqua单独及合并数据。结果表明：MODIS第六版10公里分辨率的合并数据在陆地无效但在海洋有效；而单独的Terra或Aqua第六版10公里分辨率AOD产品在陆地有效，合并后则无效。此外，3公里分辨率的MODIS第六版AOD产品在陆地和海洋均有效，且在陆地表现优于10公里产品。这些发现表明，MODIS第六版AOD产品可在夏季定量应用于阿拉斯加的空气质量研究。

    关键词： 阿拉斯加，气溶胶光学厚度，中分辨率成像光谱仪，气溶胶机器人网络，空气质量

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 环境污染对武汉市可见光红外成像辐射仪套件（VIIRS）气溶胶光学厚度产品反演的影响

    摘要： 可见光红外成像辐射仪套件（VIIRS）是一种新一代极轨业务环境传感器，其气溶胶光学厚度（AOD）数据已广泛应用于近地面PM2.5预测和空气污染研究。然而VIIRS的性能会影响预测精度。本研究收集了2014年1月至2016年12月三类VIIRS AOD产品，评估其在不同空气质量条件下的表现。同步测定近地面PM2.5浓度，将空气质量划分为清洁、中度及重度污染三类。从成功反演率和AOD精度两方面评估三类VIIRS AOD产品性能：清洁天气下，VIIRS中间产品（IP）获取的AOD平均绝对偏差最低（0.15±0.15）；中重度污染日，VIIRS环境数据记录（EDR）AOD产品（质量标志=3和>1）的平均绝对偏差最低，分别为0.14±0.14和0.2±0.1。结果表明EDR AOD（质量标志>1和=3）产品分别更适用于重度和中度空气污染；清洁天气下IP AODs性能最佳。季节分析显示EDR AOD（质量标志=3）产品更适合春秋季，IP AOD适合夏季，而EDR AOD产品（质量标志>1）冬季表现最优。为确保中国中部地区PM2.5预测精度，研究者需审慎权衡VIIRS AOD产品的成功反演率与精度需求。

    关键词： 气溶胶光学深度（AOD）、可见光红外成像辐射仪（VIIRS）、太阳光度计、气溶胶、空气质量

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 西班牙瓦伦西亚（2018年7月22日-7月27日）] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 哥白尼大气监测服务（CAMS）中卫星数据的应用

    摘要： 哥白尼大气监测服务（CAMS）是欧盟旗舰地球观测计划"哥白尼计划"的六大主题服务之一。该服务由欧洲中期天气预报中心（ECMWF）联合分布在20个欧洲国家的约60家机构共同实施，是一项真正的国际协作项目。CAMS持续提供空气质量、排放与地表通量、太阳辐射及气候强迫等广泛信息产品与服务。所有CAMS大气成分数据均无使用限制，全球用户均可免费获取。其全球预报系统采用ECMWF集成预报系统（IFS）——该系统原本成功应用于数值天气预报，现扩展了大气化学、气溶胶和温室气体?？?。通过同化超过60种不同的卫星数据流，系统每日两次发布全球大气成分预报。

    关键词： 排放、大气成分、哥白尼计划、太阳辐射、空气质量

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • [IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 西班牙瓦伦西亚（2018年7月22日-7月27日）] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 基于数据驱动特征提取的欧洲不同地区空气质量时间模式发现

    摘要： 全球空气质量正深刻影响着人类生活方式，其对医疗保健、可持续发展、社会福利及公共政策的影响尤为显著。要准确理解污染过程，需分析海量数据记录以识别重要模式与规律。本文提出一种通过数据驱动特征提取方法研究全欧洲空气污染动态的框架。利用MODIS数据记录，我们得以探究2003至2016年间空气质量每日变化趋势?；诨バ畔⒆畲蠡淖远胺桨?，我们从数据集中提取出最具显著性的模式。实验结果表明，该方法能有效识别与地面特定物理现象相关的重要空气污染趋势。

    关键词： 互信息最大化、MODIS、数据驱动特征提取、欧洲、空气质量

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 西班牙马德里的乙二醛和甲醛MAX-DOAS测量及垂直分布

    摘要： 乙二醛（CHOCHO）和甲醛（HCHO）作为多种挥发性有机化合物（VOCs）的氧化产物，在对流层化学中扮演着重要角色。本研究报道了西班牙马德里城市大气中乙二醛和甲醛的全年日间观测数据。通过多轴差分光学吸收光谱技术（MAX-DOAS）和模拟太阳光子大气传输路径的辐射传输模型（RTM），我们获取了这两种气体的垂直浓度分布。春季和夏季甲醛的日变化呈现早晚双峰特征，而秋季和冬季因光解速率较低及边界层对甲醛更有效的累积作用，第二峰值向正午偏移。春夏季甲醛地表混合比介于6-27 ppbv，秋冬季为10-30 ppbv。冬季凌晨时段乙二醛小时平均地表混合比（2 ppbv）显著高于夏季（0.7 ppbv）。通过分析乙二醛与甲醛的地表混合比（RGF）这一VOCs前体物特性指标，发现其数值与表征人为排放的NO2实测值及马德里VOCs排放清单存在关联。RGF结果显示春季比值较高（0.1-0.13），而NO2浓度较高的秋冬季（0.02-0.07）比值较低。

    关键词： 挥发性有机化合物、甲醛、乙二醛、多轴差分吸收光谱技术、空气质量

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 单波长测云仪剖面混合层高度估算评估

    摘要： 我们评估了在中度污染和清洁环境下不同的边界层/混合层高度测量方法，重点研究了维萨拉CL51测云仪。该对比实验作为弗吉尼亚州汉普顿市"大气边界层化学与物理实验（CAPABLE）"持续观测项目的一部分开展，并在2014年科罗拉多州丹佛市及周边地区进行的"基于柱状与垂直解析观测获取地表条件信息（DISCOVER-AQ）"实地观测活动中实施。我们分析了通过两种不同方法（应用校正因子的BLView软件和简易终端仿真记录）采集的CL51数据，以确定数据采集方法的影响。此外，我们评估了STRucture of the ATmosphere（STRAT）算法作为BLView的开源替代方案（需说明的是，本研究仅对BLView和STRAT算法进行评估，不构成任何验证）。根据各仪器和算法的混合层高度（MLH）分布变化定义了过滤标准，并在整个分析过程中应用这些标准以消除MLH反演中的高频波动。我们主要关注当这些方法作为大型仪器网络组成部分时，不同数据采集方法和算法之间的相互比较，以及与探空仪获取的边界层高度的对比。研究发现数据采集方法的重要性不及处理算法，且多数算法差异可能源于局部气象条件和降水事件对算法造成的干扰。结果表明：对于基于激光雷达（lidar）的MLH对比研究和测云仪网络运行，需要统一的处理算法；探空仪获取的边界层高度比激光雷达获取的混合层高度高10-15%（正午时段）；将反演的MLH平均至1小时分辨率（适用于先验数据模型初始化的合理时间尺度）能显著提升不同仪器和算法间的相关性。

    关键词： 边界层、无线电探空仪、测云仪、激光雷达、混合层高度、空气质量

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 每日气象条件对基于太空的二氧化氮遥感数据解读的影响

    摘要： 利用紫外/可见光观测反射阳光来反演对流层二氧化氮柱浓度时，需要先验垂直廓线以解释观测对不同高度二氧化氮敏感度的变化。这些廓线在时空上存在差异，但通常采用无法完全解析这种变化的模型进行近似处理。目前尚无业务化反演系统能同时以高空间分辨率和高时间分辨率模拟这些先验廓线。本研究探讨了对于已具备足够高空间分辨率（可识别城市与电厂排放羽流内二氧化氮变化）的先验二氧化氮廓线模拟，引入先验廓线日变化带来的额外效益。案例研究显示，在佐治亚州亚特兰大地区，引入日变化的先验廓线对单日数据的影响可达40%和3×101?分子/平方厘米量级，并导致月平均值修正幅度高达10%。通过对比优化反演与标准反演方法，我们发现当反演过程中考虑排放羽流位置与形态的日变化时，基于卫星遥感估算的氮氧化物排放量可能增加约100%。

    关键词： 先验剖面、排放、卫星遥感、二氧化氮、空气质量

    更新于2025-09-04 15:30:14