山东气溶胶光学厚度时空分布及其与地面大气污染物质量浓度的相关性分析
吴炜1
丛春华2
郑怡2
1.山东省气象科学研究所,山东济南2500312.山东省气象台,山东济南250031
摘要：基于卫星的气溶胶光学厚度(aerosol optical thickness,AOT)是研究大气污染程度及时空变化的重要参考,由于大气污染物排放特征、地理和气候背景不同,不同区域AOT的时空分布及其与地面大气污染物质量浓度的相关性存在一定的差异.选取了2017年7月-2020年7月山东89个国家环境空气质量监测站数据、日本宇宙航空研究开发机构(Japan Aerospace Exploration Agency,JAXA)发布的葵花8号和9号气象卫星(Himawari-8/9)AOT产品、欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)的ERA5再分析数据产品,研究了山东地区卫星AOT时空分布特征,AOT与地面污染物质量浓度的相关性,并得出了以下结论:1)山东存在两个主要的AOT低值区,分别位于鲁中山区一带,半岛丘陵并延伸到东部沿海一带,低值区的分布没有明显的季节变化;山东AOT年平均的高值区主要分布在山东西部、南部与外省接壤附近地区,以及渤海南部至莱州湾沿岸一带,在分析气溶胶跨省传输时值得关注.不同季节AOT的高值区分布存在差异.2)山东AOT白天变化呈现双峰结构,08时由峰值逐渐下降,11时转为上升,14时达全天最大值0.608;AOT的日变化趋势与细颗粒物(PM2.5)、O3等大气污染物质量浓度变化明显不同,是影响其相关性的重要因素.AOT月际变化中,存在两个显著的峰值6月(0.648)和10月(0.622),2月AOT最低.AOT的季节变化与地面污染物质量浓度的季节变化呈现一定的反位相特征.3)总体上AOT与PM2.5、O3等主要大气污染物质量浓度的相关性不高,一年之中,6月AOT与污染物的相关程度最低,1月的相关性最高;15-17时是AOT与污染物相关性最强的时间段,而10时相关性最差.单凭AOT难以定量反映污染物的分布特征,使用卫星开展地面大气污染监测分析还需纳入更多的因子进行分析.
关键词：葵花气象卫星气溶胶光学厚度时空分布大气污染物相关性分析质量浓度细颗粒物臭氧
分类号：X51(大气污染及其防治)P404(一般理论与方法)
资助基金：山东省重点研发计划项目(2016GSF117025)创新基金(QYXM202007)山东省气象科学研究所数值天气预报应用技术开放研究基金项目(SDQXKF2014Z06)
论文发表日期：2021-03-30
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 58-67 )
英文信息