基于卫星数据研究兰州市NO_2时空分布特征以及冬季NO_x排放通量

搭载在EOS AURA卫星上的OMI探测器由于其较高时空分辨率在大气痕量气体（O3,NO2,SO2）探测中得到广泛应用.利用2010～2012年OMI NO2柱浓度数据产品重构了兰州市以及周边地区NO2柱浓度分布,分析了其时空变化特征,并利用西南风场下NO2空间分布特征采用拟合方法研究了NOx冬季排放通量以及寿命.研究表明,NO2柱浓度空间分布呈现以兰州市为中心,浓度向四周扩散的特征;兰州市NO2柱浓度的年变化特征为12月达到最大浓度,8月达到最小浓度;2010～2012年NO2寿命分别为10.6,9.9,9.1h,NOx冬季排放通量分别为175.3,183.7,179.9mol/s.其排放通量与兰州环境公报提供的氮氧化物排放通量数量级之间具有较好的一致性,说明利用卫星数据估算兰州的NOx通量方法的有效性。

基于OMI卫星数据和车载DOAS技术对NO_x排放通量估算的修正

与搭载在EOS AURA卫星上的OMI(Ozone Monitoring Instrument)探测器相比,由车载被动差分吸收光谱(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)技术获得的NO_2柱浓度数据空间分辨率更高,因而能够更准确地反映出NO_2时空分布情况,利用OMI NO_2 Level2数据产品重构2013年6月石家庄及周边区域的NO_2柱浓度分布,结合风场数据分析NO_2柱浓度沿风场方向的空间分布,同时,使用车载被动DOAS系统对西南通道即石家庄-保定-北京路段进行走航观测,获取车载DOAS NO_2柱浓度分布数据,使用指数修正高斯(exponentially-modified Gaussian,EMG)拟合方式,分别拟合OMI NO_2数据和经过地基DOAS数据修正后的OMI NO_2数据得到NO_x排放通量分别为195.8 mol/s、160.6 mol/s。经过地基DOAS数据修正的NO_x排放量小于卫星估算值,可能是由于卫星的空间分辨率较低导致的。