基于对流层检测仪和臭氧检测仪的我国近地面NO_(2)浓度的估算对比与优化

由于二氧化氮(NO_(2))在大气中的存活寿命较短,卫星遥感反演的对流层NO_(2)柱浓度与近地面NO_(2)浓度关系密切。欧洲航天局(ESA)S5P卫星的对流层检测仪(TROPOMI)载荷提供了目前最高空间分辨率的对流层NO_(2)数据,其在近地面NO_(2)浓度估算方面的潜在优势亟待检验。为此,本文采用极限梯度提升(XGBoost)算法和4年(2018—2021年)的TROPOMI/臭氧检测仪(OMI)数据估算了我国近地面NO_(2)浓度并开展了对比性分析。结果表明:1)TROPOMI的估算结果在精度和空间覆盖度两个方面,均明显高于OMI的结果;2)OMI数据由于自身空间分辨率的限制,无法和TROPOMI一样识别出NO_(2)浓度高值区附近的空间分布细节,导致其估算结果存在更严重的高估或低估。进一步,针对机器学习方法估算近地面NO_(2)普遍存在高值低估的现象,通过集成模型进行优化,得到了更优的结果(R^(2)=0.85,slope为0.89)。该研究结果有利于促进卫星遥感在近地面NO_(2)浓度估算与暴露评估领域的深入应用。