大氣污染控制-MODISAOD數(shù)據(jù)預測PM2.5濃度

MODISAOD數(shù)據(jù)預測PM2.5濃度代會會12721895大氣污染控制目錄1、MODISAOD技術(shù)簡介2、MODISAOD在PM2.5的監(jiān)測中的應用實例3、小結(jié)與展望4、參考文獻MODISAOD技術(shù)Terra衛(wèi)星和Aqua衛(wèi)星是兩顆極軌衛(wèi)星，每天同一時間兩次飛越地球表面的某一點。中分辨率成像光譜儀(ModerateResolutionImagingSpectroradiometer，MODIS)裝載其上，具有高空間分辨率，提供全球氣溶膠光學特性探測資料。利用MODIS測得大氣氣溶膠厚度(aerosolopticaldepth，AOD)，進而預測PM2.5濃度值。

MODISAOD技術(shù)圖1Term衛(wèi)星外形(來自NASA)圖2Aqua衛(wèi)星外形(來自NASA)MODISAOD技術(shù)原理

假設(shè)地球表面為均勻朗伯表面，大氣在豎直方向上均勻分布，不考慮氣體吸收，那么氣溶膠總的消光系數(shù)AOD與地面消光系數(shù)成線性關(guān)系，而地面消光系數(shù)與地面污染物，特別是顆粒物成一定關(guān)系，所以可得到AOD與顆粒物濃度的一定關(guān)系。MODIS測得AOD值，經(jīng)校正后得到預測的PM2.5濃度值。MODISAOD技術(shù)預測PM2.5濃度缺陷由于大氣在垂直方向上并非均勻分布、云層、冰雪、氣溶膠膠粒的性質(zhì)、空氣相對濕度、PM2.5的日平均變化等原因，AOD值與PM2.5實際上并沒有良好的線性關(guān)系，所以本實驗探討對AOD數(shù)據(jù)進行校正的一種方法，使得對PM2.5的預測更精確。應用實例實地監(jiān)測的PM2.5數(shù)據(jù)采樣時間：2003年1月1—12月31監(jiān)測地點：馬薩諸塞州(MA)、康乃狄克州(CT)、羅德島(RI)，共26個美國環(huán)境保護署監(jiān)測點監(jiān)測方法：重量法，24小時平均濃度應用實例預測PM2.5的獲得MODIS每隔一到兩天向地面輸送AOD數(shù)據(jù)，根據(jù)一定公式校正計算得到PM2.5數(shù)據(jù)，與實測PM2.5作對比，比較該計算法是否可行。其中實測與預測PM2.5是在同地點的同一時刻。應用實例每小格10*10km共387格每格測得平均AOD厚度，預測該地區(qū)平均PM2.5濃度圖4MODISAOD測量點分布結(jié)果分析—PM2.5實測值緯度經(jīng)度樣品數(shù)均值位于州際公路旁84-105μg/m3結(jié)果分析--PM2.5預測值與實測值的比較圖5PM2.5預測值與實測值的關(guān)系結(jié)果分析--PM2.5預測值與實測值的比較結(jié)果分析—與傳統(tǒng)法的比較結(jié)果分析—與傳統(tǒng)法的比較圖6PM2.5預測值與實測值的關(guān)系圖7PM2.5濃度分布圖小結(jié)與展望1、遙感技術(shù)在全球大氣污染監(jiān)測與控制中發(fā)揮重大作用；2、MODISAOD預測PM2.5濃度有很大的潛力，有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)重量法對PM2.5進行全球性實時監(jiān)測，但目前只能作為傳統(tǒng)法的驗證補充；3、MODISAOD預測PM2.5濃度還有很多不足之處，在未來的研究工作中需要注重此方面的研究。參考文獻[1]H.J.Lee,Y.Liu,B.A.Coull,J.Schwartz,P.Koutrakis.AnovelcalibrationapproachofMODISAODdatatopredictPM2.5concentration[J].AtmosphericChemistryandPhysics.2011:7991-8002.[2]HaiZhang,RaymondM.Hoff,JillA.Engel-Cox.TheRelationbetweenModerateResolutionImagingSpectroradiometer(MODIS)AerosolOpticalDepthandPM2.5overtheUnitedStates:AGeographicalComparisonbyU.S.EnvironmentalProtectionAgencyRegions[J].JournaloftheAir&WasteManagementAssociation.2009,12:1358-1369.[3]鄭卓云,陳良富,鄭君瑜等.高分辨率氣溶膠光學厚度在珠三角及香港地區(qū)區(qū)域顆