基于OMI及地面监测的贵州省污染气体浓度时空差异研究

贵州省属于典型的喀斯特山区,受地势和气候影响,省内不同区域污染气体浓度具有明显的时空差异。因此,利用交互式数据语言(IDL)+遥感图像处理平台ENVI、地理信息系统软件ArcGIS等,基于臭氧层监测仪(OMI)的L3V003柱浓度数据和地面环境监测站数据,从时间和空间两个方面在区域尺度上评估分析了贵州省3种主要污染气体的浓度变化差异和时空演变特征。结果表明:(1)2019年,贵州省二氧化氮(NO_(2))、二氧化硫(SO_(2))、臭氧(O_(3))柱浓度较2005年呈下降趋势,且两种方法监测的NO_(2)、SO_(2)季节特征均表现为“秋冬高、春夏低”,受太阳辐射和天气过程影响,两种方法监测的O_(3)均表现为“春夏高、秋冬低”的季节特征;(2)对比分析表明,遥感方法反演的NO_(2)柱浓度极大值和SO_(2)柱浓度极小值较地面监测结果在时间上存在滞后性,但滞后时间较短,没有出现跨季节差异,总体上空间差异性大于时间差异性,且SO_(2)夏季空间差异性大于冬季;(3)自然界平流层中含有大量臭氧,且夏季贵州雷雨天气较多,在天气过程发生时,高层氧气极易被大量分解并生成O_(3),由于大气垂直输送较为活跃,使得平流层O_(3)稳定性降低,对近地面浓度影响较大,因此遥感反演的O_(3)浓度与地面监测结果在时间和空间上均有明显差异性。

兰州市大气臭氧与其前体物及气象因子相关性研究

兰州市在“一带一路”建设中发挥着重要的战略支点作用.基于OMI(ozone monitoring instrument,臭氧层监测仪)数据产品,对2006—2015年兰州市对流层O 3柱浓度与前体物及气象因子的相关性进行研究.结果表明:2006—2015年兰州市对流层O 3柱浓度值与HCHO总柱浓度值均随时间的变化呈先增后减的趋势,对流层NO 2柱浓度值呈逐年递减的趋势;相关性分析得出,对流层O 3柱浓度与HCHO总柱浓度、对流层NO 2柱浓度相关性较高的地区范围呈先增后减的趋势.在敏感控制区上,2006—2015年VOCs敏感控制区从有到无,VOCs-NO x协同敏感控制区范围逐渐缩小,NO x敏感控制区范围逐渐扩大;在气象因子上,对流层O 3柱浓度与气温、日照时间呈显著正相关,与气压、降水量呈显著负相关.在偏北风向上,风速为1.7~1.9 m s时,兰州市大气对流层O 3柱浓度相对较高.研究显示,NO x排放量的减少能有效降低兰州市对流层O 3柱浓度.

基于多特征参数的OMI遥感产品气溶胶分类研究——以广东省为例

为了解决气溶胶分类精度低和特征参数冗杂的问题,基于OMI(Ozone Monitoring Instrument)遥感产品的气溶胶特征参数,利用随机森林算法,将广东省2014年的气溶胶类型划分为沙尘型气溶胶(Desert Dust,DST)、生物质燃烧型含碳气溶胶(Carbonaceous Aerosols Associated with Biomass Burning,CRB)和硫酸盐型城镇-工业气溶胶(Sulfate-based Urban-industrial Aerosols,SLF)3种类型.并统计分析随机森林以及特征参数的重要性,将分类结果的空间分布与OMI气溶胶类型产品的空间分布进行对比.结果表明:(1)随机森林算法仅需少量训练样本点即可达到97%以上的总体分类精度.(2)通过计算不同气溶胶特征参数在随机森林分类过程中的重要性高低,得到重要性排名前六的特征参数依次为α指数、UVAI、RI388、RI354、SSA500、AAOD500,表明在分类过程中,气溶胶粒径分布和吸收能力起到了最关键的作用.(3)3种气溶胶类型的空间分布显示,SLF型气溶胶为广东省最主要的气溶胶类型;DST型和CRB型气溶胶在珠三角地区占比最高,在粤东、粤北地区的占比最低.