科技工作者之家
科技工作者之家APP是专注科技人才,知识分享与人才交流的服务平台。
科技工作者之家 2019-05-05
来源:中国高科技
作者部门:遥感卫星应用国家工程实验室
气溶胶是空气中的悬浮颗粒物质,不仅严重影响地-气系统辐射收支,而且对气象、气候、交通、生态等,尤其是公众健康造成显著影响。整层大气气溶胶模型是气候变化评估、大气环境模拟、卫星遥感建模、辐射传输计算等的重要基础,而能够代表区域特征的气溶胶基础模型是这些应用的关键。
中国区域幅员辽阔,气溶胶来源繁多、特性复杂,长期以来缺少基于观测建立的基础气溶胶模型,这已成为限制上述应用精度的“卡脖子”问题。中国科学院空天信息研究院李正强研究员带领团队,基于自主太阳-天空辐射计观测网(SONET,www.sonet.ac.cn)的16个长期观测站多年的大气辐射观测数据,首次获得了中国区域气溶胶“基础模态”模型。
相关成果近日在美国地球物理学会Geophysical Research Letters期刊发表(doi: 10.1029/2019GL082056)。
01聚类拆解粒子谱分布函数获得十个基础模态基于观测网长期分布式观测获得的1万余条第一手观测资料,通过亚模态大气气溶胶特性遥感反演方法(doi: 10.5194/amt-10-3203-2017)拆解粒子谱分布函数,获得分模态的体积尺度谱和复折射指数两类参数,建立了代表性的气候学原始数据集。
随后,研究团队利用K-means聚类分析算法,从传统的气溶胶粗、细双模态中共解析出十个基础模态(图1)。在这些基础模态中,与污染密切相关的模态往往还存在亚模态特征,体现了中国区域气溶胶来源复杂的显著特性。
图1、中国区域十种气溶胶基础模态。上图为五种基础细模态;下图为五种基础粗模态。填色曲线代表气溶胶体积尺度谱分布,灰色点线分别代表复折射指数实部和虚部。
02基础模态可动态组合实现中国复杂气溶胶特性的精细化模拟大气气溶胶基础粗、细模型相互耦合,可组成多达36类(图2a)完整的多峰气溶胶模型。该研究发现,细模态主导的模型(图2b)往往与细颗粒物污染密切相关,多出现于中国东部大气污染区域。而粗颗粒物主导的模型(图2c)则大多与沙尘、扬尘等相关,多出现在中国西部、北部等区域。通过这些高频次基础模态的组合分析,该研究还获得了中国区域流行的气溶胶粒子谱分布等特征。
图2、基础模态组合概率分布图(a),以及中国区域高频次的5种典型气溶胶模型(3种细模态主导型(b)和2种粗模态主导型(c))(粗实线)。
该研究可为大气辐射传输、卫星信号模拟、模式预报同化等多个研究领域提供本地化基础模型,可为卫星遥感反演、地-气辐射收支计算、气候变化评估等重要应用在中国区域不确定性的降低提供重要支撑。相关工作得到了国家自然科学基金(编号:41671367、41222007)等项目的支持。
来源:cas-hitech 中国高科技
原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3MDczMTAzMA==&mid=2650046152&idx=3&sn=62cbfabc3e17d5e317b7032f36c82c4a&chksm=87388ab1b04f03a7b1d4ca55bb74aa6e37aa9fe789c2c4e7e7e815ac1056b3d2f8a5c1544cd5&scene=27#wechat_redirect
版权声明:除非特别注明,本站所载内容来源于互联网、微信公众号等公开渠道,不代表本站观点,仅供参考、交流、公益传播之目的。转载的稿件版权归原作者或机构所有,如有侵权,请联系删除。
电话:(010)86409582
邮箱:kejie@scimall.org.cn
给地球加个罩子,就能缓解气候变暖?
胡敏团队评述:湿气溶胶中二次有机气溶胶的生成机制
气溶胶涂料
蛋白气溶胶
硫同位素为华南雾霾研究提供新途径
新冠病毒之气溶胶传播之谜
气溶胶喷涂
浅谈气溶胶
热点名词 | 气溶胶传播
气溶胶传播病毒风险有多高?