基于多角度成像光谱仪(MISR)数据的中国野火烟羽喷射高度

烟羽喷射高度是烟气羽流运动一个关键驱动因素,决定了烟气气溶胶在大气中的寿命、顺风运输扩散路径及其对大气环境的影响程度。本研究对最新的多角度成像光谱仪(MISR)野火烟羽高度数据库中的原始数据进行提取和处理,获取中国区域的野火羽流高度相关参数,采用统计分析的方法研究野火烟羽喷射高度的变化情况,探究了火灾特征(燃烧生物质类型和火灾辐射功率)对烟羽喷射高度的影响,并根据高喷射烟羽比例和烟羽气溶胶光学厚度(AOD)值分析野火烟羽喷射高度对大气环境的影响。结果表明:我国野火烟羽喷射高度分布在345~7719 m。其中,57.1%的烟羽喷射高度分布在500~1000 m,除了一组大型草原火灾烟羽喷射高度异常高以外,其余野火烟羽喷射高度均低于3000 m。燃烧的生物质类型是影响烟羽喷射高度的一个重要因素,其中,森林火灾产生的烟羽喷射高度最高且高度变化最强烈。野火烟羽喷射高度会随火灾辐射功率值增加而增加,但有明显的离散(R^(2)=0.19)。通过设定简化阈值可以得到,我国野火产生的可能造成远距离传输污染的高喷射烟羽比例为10.5%。结合烟气气溶胶光学厚度进行分析可知,虽然农田燃烧的平均烟羽喷射高度最低,但产生的区域污染值最大。相比之下,森林火灾虽然能够产生最高的烟羽喷射高度,但烟羽具有较低的平均AOD值,这意味着森林火灾对区域大气环境的污染强度相对较弱。