基于CE-318和MODIS的南寧市氣溶膠特性及區(qū)域效應分析.pdf

1、空氣質量問題越來越受到人們的關注。經(jīng)濟的快速發(fā)展對人類有正向作用也有負向作用，正向作用主要體現(xiàn)在提高人類生活水平，負向作用體現(xiàn)在對人類賴以生存的空氣環(huán)境造成污染。近年來，南寧市人們生活水平的提高得益于經(jīng)濟的快速發(fā)展，但其也對空氣環(huán)境造成一定的壓力，導致空氣環(huán)境質量有所下降，空氣中出現(xiàn)污染的天數(shù)增加，人們越來越重視空氣質量。為此，研究南寧市空氣環(huán)境變化特征，揭示空氣質量狀況，為相關環(huán)保部門提供決策依據(jù)具有重要的意義。
　　論文利用的

2、數(shù)據(jù)有太陽光度計CE-318監(jiān)測數(shù)據(jù)、MODIS數(shù)據(jù)、空氣質量報數(shù)據(jù)、氣象統(tǒng)計數(shù)據(jù)、氣象遙感數(shù)據(jù)，通過Langley方法、暗像元法、統(tǒng)計分析方法、后向軌跡模擬方法研究南寧市空氣質量現(xiàn)狀，分析空氣環(huán)境質量變化趨勢。首先通過利用地基遙感數(shù)據(jù)反演氣溶膠光學特性研究南寧市的空氣質量在時間上的變化趨勢，并聯(lián)合污染物濃度的地面監(jiān)測數(shù)據(jù)分析其與AOD（氣溶膠光學厚度）之間的關聯(lián)，探討導致研究區(qū)域空氣呈現(xiàn)污染的主要物質。同時利用空基遙感數(shù)據(jù)的反演結果分

3、析研究區(qū)域的氣溶膠光學厚度在空間上的變化特點。在上述分析的基礎上進一步研究南寧市的空氣質量現(xiàn)狀情況，研究造成其空氣出現(xiàn)污染的首要物質及空氣質量變化特征，分析氣象因子與空氣質量之間存在的關聯(lián)，探討AQI指數(shù)與AOD兩種不同方法之間存在的關聯(lián)性。進而利用后向軌跡研究導致目標區(qū)域空氣污染存在的可能來源。論文通過探討分析主要得到以下幾個結論：
　?。?）太陽光度計反演氣溶膠光學特性結果表明，2014年6月至2015年5月期間，10月份的A

4、OD值最高，6月份至8月份最低。說明該時間段內南寧市10月份的空氣污染現(xiàn)象比較嚴重，夏季期間的空氣質量相對較好。月均AOD變化相對較大，波長指數(shù)a除夏季月份之外均大于1，表明導致南寧市空氣呈現(xiàn)污染的主控粒子主要為細顆粒物。
　　（2）AOD與污染物的相關性模型表明，夏季PM10與AOD的關聯(lián)性要比其他季節(jié)顯著，而在春秋冬季節(jié)PM2.5與AOD的相關性則較大，表明夏季空氣中的污染物的粒徑比其他季節(jié)的相對較大。
　?。?）201

5、4年1月至2015年5月期間，衛(wèi)星遙感MODIS反演AOD結果表明秋冬季的氣溶膠光學厚度高于春夏季，AOD值變化比較大。AOD值較高的區(qū)域主要分布在桂南、桂中， 桂北少數(shù)地區(qū)的AOD值相對較高?？傮w而言，研究區(qū)域的空氣質量狀況整體良好，少數(shù)幾個月份出現(xiàn)空氣環(huán)境污染現(xiàn)象。
　?。?）衛(wèi)星遙感MODIS反演AOD與地基遙感太陽光度計反演AOD的關聯(lián)性通過顯著性檢驗。同時地基遙感反演AOD與衛(wèi)星遙感MODIS反演AOD呈現(xiàn)出一

6、定的規(guī)律性，當AOD較高時，MODIS反演結果低于CE-318反演結果，反之，高于CE-318反演結果。
　?。?）依據(jù)空氣質量報數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計研究分析，結果表明南寧市的首要污染物為PM2.5和PM10，空氣環(huán)境某些時刻會出現(xiàn)臭氧及二氧化硫污染。整體而言，秋冬季的空氣質量比較差，空氣污染現(xiàn)象明顯，春季空氣出現(xiàn)少數(shù)污染，夏季空氣環(huán)境質量最好。
　　（6）氣象因素與表征空氣質量的AQI指數(shù)的相關性分析結果表明，溫度對空氣環(huán)境質量有

7、負向影響作用，氣壓對其有正向作用，風速對其的影響有正有負，能見度與其呈現(xiàn)負相關。AQI指數(shù)與AOD的關聯(lián)性分析結果表明，兩者之間存在正相關關系，且相關性通過顯著性檢驗，兩者的計算結果基本呈現(xiàn)一致性。
　　（7）污染物后向軌跡的PSCF分析結果表明，南寧市空氣質量受到自身因素影響較大，相鄰地區(qū)的排放污染對其環(huán)境質量也有一定的影響，同時也受到一些邊遠地區(qū)長距離輸送的影響。PSCF分析與MODIS反演AOD結果疊加表明，WPSCF值較大