大氣污染控制-MODISAOD數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)PM2.5濃度

MODISAOD數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)PM2.5濃度代會(huì)會(huì)12721895大氣污染控制目錄1、MODISAOD技術(shù)簡(jiǎn)介2、MODISAOD在PM2.5的監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用實(shí)例3、小結(jié)與展望4、參考文獻(xiàn)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(shí)間兩次飛越地球表面的某一點(diǎn)。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(xué)特性探測(cè)資料。利用MODIS測(cè)得大氣氣溶膠厚度(aerosolopticaldepth，AOD)，進(jìn)而預(yù)測(cè)PM2.5濃度值。

MODISAOD技術(shù)圖1Term衛(wèi)星外形(來(lái)自NASA)圖2Aqua衛(wèi)星外形(來(lái)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(cè)得AOD值，經(jīng)校正后得到預(yù)測(cè)的PM2.5濃度值。MODISAOD技術(shù)預(yù)測(cè)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(duì)濕度、PM2.5的日平均變化等原因，AOD值與PM2.5實(shí)際上并沒(méi)有良好的線性關(guān)系，所以本實(shí)驗(yàn)探討對(duì)AOD數(shù)據(jù)進(jìn)行校正的一種方法，使得對(duì)PM2.5的預(yù)測(cè)更精確。應(yīng)用實(shí)例實(shí)地監(jiān)測(cè)的PM2.5數(shù)據(jù)采樣時(shí)間：2003年1月1—12月31監(jiān)測(cè)地點(diǎn)：馬薩諸塞州(MA)、康乃狄克州(CT)、羅德島(RI)，共26個(gè)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)方法：重量法，24小時(shí)平均濃度應(yīng)用實(shí)例預(yù)測(cè)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(jì)算得到PM2.5數(shù)據(jù)，與實(shí)測(cè)PM2.5作對(duì)比，比較該計(jì)算法是否可行。其中實(shí)測(cè)與預(yù)測(cè)PM2.5是在同地點(diǎn)的同一時(shí)刻。應(yīng)用實(shí)例每小格10*10km共387格每格測(cè)得平均AOD厚度，預(yù)測(cè)該地區(qū)平均PM2.5濃度圖4MODISAOD測(cè)量點(diǎn)分布結(jié)果分析—PM2.5實(shí)測(cè)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(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的比較圖5PM2.5預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的關(guān)系結(jié)果分析--PM2.5預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)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(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)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(cè)與控制中發(fā)揮重大作用；2、MODISAOD預(yù)測(cè)PM2.5濃度有很大的潛力，有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)重量法對(duì)PM2.5進(jìn)行全球性實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，但目前只能作為傳統(tǒng)法的驗(yàn)證補(bǔ)充；3、MODISAOD預(yù)測(cè)PM2.5濃度還有很多不足之處，在未來(lái)的研究工作中需要注重此方面的研究。參考文獻(xiàn)[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(xué)厚度在珠三角及香港地區(qū)區(qū)域顆