基于卫星资料监测地面细颗粒物的敏感性分析

摘要

基于卫星资料监测地面细颗粒物能有效弥补地面站点观测的不足,而其关键在于对卫星资料进行多个影响因子的订正,因此对影响因子敏感性的研究尤为重要.本研究以广州地区为例,对2010年MODIS AOD资料和地基PM2.5观测资料进行时空匹配,研究垂直(气溶胶标高)、湿度(吸湿增长因子)和粒径(有效半径)三个影响因子及其组合的敏感性,使用三个因子及其组合对全年、干季和湿季数据的进行订正,比较和分析订正效果.研究表明,三个因子中,粒径因子的敏感性最高,垂直因子次之,而湿度因子有负作用.组合因子中,垂直及粒径订正和垂直粒径及湿度订正的相关性要高于单个因子,而垂直及湿度订正的相关性要低于粒径订正.其中,垂直及粒径订正的效果最好,敏感性最高,全年相关系数能达到0.516,干季到0.515,湿季高达0.983.垂直及粒径因子再加上湿度因子后,敏感性有所降低,全年的相关系数降为0.487,干季降为0.439,湿季略微降低为0.977.垂直及湿度订正的敏感性最低,全年的相关系数仅为0.145,干季为0.305,湿季为0.848.总体而言,垂直及粒径订正因子敏感性最高,效果最佳,其中粒径因子的加入起了显著提升作用.而湿度因子使得相关性降低,这表明经验吸湿增长因子的时空代表性单一,需要实测资料加以修正.