能见度反演PM2.5质量浓度方法的对比分析

doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2016.02.026

生态与农村环境学报 ›› 2016, Vol. 32 ›› Issue (2): 338-341.doi: 10.11934/j.issn.1673-4831.2016.02.026

能见度反演PM_2.5质量浓度方法的对比分析

崔蕾¹, 倪长健¹, 孙欢欢¹, 刘昆², 张研³

1. 成都信息工程学院大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室, 四川成都 610225;
2. 中国人民解放军 96111部队, 陕西渭南 715400;
3. 中国人民解放军 95596部队, 陕西西安 710300

收稿日期:2015-05-13 出版日期:2016-03-25 发布日期:2016-04-01
作者简介:崔蕾(1992-),女,贵州贵阳人,硕士生,研究方向为大气物理与大气环境。E-mail:cccuuuiiillleeeiii@163.com
基金资助:
四川省教育厅项目(2014Z155);四川省教育厅重点项目(15ZA0179)

Comparison Analysis of the Method of Using Visibility to Retrieve Concentration of PM_2.5

CUI Lei¹, NI Chang-jian¹, SUN Huan-huan¹, LIU Kun², ZHANG Yan³

1. College of Atmospheric Sciences/Plateau Atmosphere and Environment Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu University of Information Technology, Chengdu 610225, China;
2. Chinese People's Liberation Army 96111 Armed Forces, Weinan 715400, China;
3. Chinese People's Liberation Army 95596 Armed Forces, Xi'an 710300, China

Received:2015-05-13 Online:2016-03-25 Published:2016-04-01

摘要/Abstract

摘要：

着眼于能见度对细颗粒物反演的准确表征,利用2013年6月1日-2014年2月28日成都市人民南路四段逐时PM_2.5质量浓度以及大气能见度的监测数据,对比研究了基于能见度推算PM_2.5质量浓度的直接与间接方法。前者利用幂函数直接构建能见度与PM_2.5质量浓度的函数关系;后者则通过能见度对消光系数的求取,进一步以线性函数反演PM_2.5质量浓度。分析结果表明:(1)2种方法均能较好地反演PM_2.5质量浓度,反演结果与地面监测数据具有一致的统计特征;(2)相比基于能见度反演PM_2.5质量浓度的直接方法,间接方法物理意义更为清晰,同时反演结果也更优。

关键词: 成都, PM_2.5, 消光系数, 能见度, 反演

Abstract:

To characterize precisely the usage of visibility to retrieve concentration of fine particles, a direct method and an indirect method were used to reckon PM_2.5 mass concentration based on visibility in a comparative study with the hourly monitoring data of PM_2.5 mass concentration and atmospheric visibility at Section 4 of South People Road of Chengdu during the period from June 1, 2013 to Feb. 28, 2014 cited as subject. The former used power functions to directly develop a functional relationship between visibility and PM_2.5 mass concentration, while the latter first worked out extinction coefficient by visibility and then used linear functions to retrieve PM_2.5 mass concentration. Results show as follows:(1) Both methods can be used well to retrieve PM_2.5 mass concentration and the retrieval matches the ground monitoring data quite well in statistic feature; (2) Compared to the direct method of using visibility to retrieve PM_2.5 mass concentration, the indirect method is more explicit in physical significance and more accurate.

Key words: Cheng-du City, PM_2.5, extinction coefficient, visibility, inversion

中图分类号:

崔蕾, 倪长健, 孙欢欢, 刘昆, 张研. 能见度反演PM_2.5质量浓度方法的对比分析[J]. 生态与农村环境学报, 2016, 32(2): 338-341.

CUI Lei, NI Chang-jian, SUN Huan-huan, LIU Kun, ZHANG Yan. Comparison Analysis of the Method of Using Visibility to Retrieve Concentration of PM_2.5[J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2016, 32(2): 338-341.

参考文献

[1] 李成才,毛节泰,刘启汉,等.利用MODIS光学厚度遥感产品研究北京及周边地区的大气污染[J].大气科学,2003(5):869-880.
[2] 王淑英,张小玲,徐晓峰.北京地区大气能见度变化规律及影响因子统计分析[J].气象科技,2003,31(2):109-114.
[3] 张剑,刘红年,唐丽娟.苏州城区能见度与颗粒物浓度和气象要素的相关分析[J].环境科学研究,2011,24(9):982-987.
[4] 姚婷婷,黄晓锋,何凌燕,等.深圳市冬季大气消光性质与细粒子化学组成的高时间分辨率观测和统计关系研究[J].中国科学:化学,2010,40(8):1163-1171.
[5] 宋宇,唐孝炎,方晨,等.北京市能见度下降与颗粒物污染的关系[J].环境科学学报,2003,23(4):468-471.
[6] 王京丽,刘旭林.北京市大气细粒子质量浓度与能见度定量关系初探[J].气象学报,2006,64(2):221-228.
[7] 姚剑,王广华,林俊,等.上海市大气颗粒物与能见度的关系[J].气象与环境学报,2010,26(4):17-21.
[8] 何秀,邓兆泽,李成才,等.MODIS气溶胶光学厚度产品在地面PM10监测方面的应用研究[J].北京大学学报:自然科学版,2010,46(2):178-184.
[9] 陶金花,张美根,陈良富,等.一种基于卫星遥感AOT估算近地面颗粒物的方法[J].中国科学D辑:地球科学,2013,43(1):143-154.
[10] 韩道文,刘文清,刘建国,等.气溶胶质量浓度空间垂直分布的反演方法[J].中国激光,2006,33(11):1567-1573.
[11] SONG C H,PARK M E,LEE K H,et al.An Investigation Into Seasonal and Regional Aerosol Characteristics in East Asia Using Model-Predicted and Remotely-Sensed Aerosol Properties[J].Atmospheric Chemistry & Physics Discussions,2008,8(3):8661-8713.
[12] 李成才,毛节泰,刘启汉,等.MODIS卫星遥感气溶胶产品在北京市大气污染研究中的应用[J].中国科学D辑:地球科学,2005,35(增刊1):177-186
[13] HANSEN J E,TRAVIS L D.Light Scattering in Planetary Atmospheres[J].Space Science Reviews,1974,16(4):527-610.
[14] 梁延刚,胡文志,杨敬基.香港能见度、大气悬浮粒子浓度与气象条件的关系[J].气象学报,2008,66(3):461-469.

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[1]	李雪梅, 许东明. 京津冀城市群PM_2.5的空间分布及相关性分析[J]. 生态与农村环境学报, 2019, 35(2): 174-179.
[2]	霍庆霖, 肖慧, 王俊杰, 董袁媛, 张雨豪, 王丹, 程章, 张世熔, 徐小逊. 成都市部分区域淡水混养池塘水体与沉积物中重金属风险评价及分配特征[J]. 生态与农村环境学报, 2019, 35(2): 180-188.
[3]	张晓雨, 赵欣, 应蓉蓉, 吉贵祥, 韩彩云, 孔令雅, 冯艳红, 单艳红, 林玉锁. 广州大气PM_2.5中含碳组分的污染特征及来源解析[J]. 生态与农村环境学报, 2018, 34(7): 659-666.
[4]	张晓雨, 周晓静, 赵欣, 吉贵祥, 单艳红, 林玉锁, 吕伟明, 颜慧, 李霞, 刘莉, 朱海亮. 江阴市大气PM_2.5中有机氯农药的残留水平、空间分布及来源分析[J]. 生态与农村环境学报, 2016, 32(5): 729-734.
[5]	昌晶亮, 余洪, 罗伟伟, 王磊. 长株潭城市群PM_2.5污染的春节假日效应[J]. 生态与农村环境学报, 2016, 32(5): 724-728.
[6]	马伟波, 谭琨, 李海东, 闫庆武. 基于超限学习机的矿区土壤重金属高光谱反演[J]. 生态与农村环境学报, 2016, 32(2): 213-218.
[7]	昌晶亮,余洪,罗伟伟. 珠三角地区PM_2.5浓度空间自相关分析[J]. 生态与农村环境学报, 2015, 31(6): 853-858.
[8]	林巧莺,陈永山. 我国城市冬季PM_2.5空间特征及其人为影响因子[J]. 生态与农村环境学报, 2015, 31(4): 460-465.
[9]	黄观, 刘志红, 刘伟, 张洋, 展鹏. 北疆地区气溶胶光学厚度的时空特征[J]. 生态与农村环境学报, 2015, 31(3): 286-292.
[10]	潘竟虎. 黄土丘陵沟壑区蒸散的遥感反演——以静宁县水土保持世行贷款项目区为例[J]. 生态与农村环境学报, 2008, 24(4): 6-9.
[11]	张小洪, 袁红梅, 蒋文举. 油菜地CO₂、N₂O排放及其影响因素[J]. 生态与农村环境学报, 2007, 23(3): 5-8.
[12]	. 中国生态学会召开第三届全国会员代表大会暨学术讨论会[J]. 生态与农村环境学报, 1988, 4(1): 64-60.

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