MODIS气溶胶产品在安徽省能见度研究中的应用

摘要

利用2001-2009 年MODIS/Terra 的 Level2 气溶胶产品和安徽省80 个台站的能见度资料分析研究了能见度与MODIS 气溶胶产品的关系，运用多元回归结合空间插值的方法建立了不同季节能见度回归模型，对不同的空间插值方法进行了验证，利用能见度回归模型计算并分析了安徽省能见度的时空分布特征，最后用Mann-Kendall 趋势检验法分析了近年来能见度的变化趋势。结果表明，能见度与气溶胶光学厚度（AOT）和气溶胶质量浓度（Mass）的相关性较好，80 个测站的能见度与AOT 的相关系数均达到α =0.001 的显著性水平，与Mass 的相关系数达到α =0.01 的显著性水平；不同季节不同插值组合验证结果有所差别，各季节整体来看：春季插值精度最优，其次是秋季，冬季最差。安徽省能见度分布不均匀，皖南山区、大别山区，以及淮北平原中东部能见度较高，局部地区超过22km，沿江、江淮之间中东部，以及沿淮部分地区能见度比较低；能见度有明显的季节差异，夏季能见度最高，秋、冬季比较低，冬季最低,各季能见度的分布形势与全年平均的分布基本一致。在整个安徽省区域内能见度月变化呈现多峰结构，夏季的7、8 月份能见度较高，超过22km，其次是3 月和11 月，能见度接近21km；而2、6、10 月为3 个极小值，其中6 月份能见度低于17km，究其原因，每年的5 到6 月是安徽省的夏收季节，农民大量焚烧秸秆，造成空气中颗粒物浓度升高，配合相应的气象条件可加重空气污染，形成严重灰霾天气，导致能见度下降。2001-2009 年安徽大部分地区能见度呈增加趋势，尤其是在淮北平原和大别山区、江淮、沿江3 个地区交界的区域，淮北平原局部增加比较明显，达到了α =0.05 的显著性水平；而在沿淮大部、皖南山区东南部，以及从沿淮西部经江淮到沿江东部这一带能见度都有所下降。不同季节能见度变化趋势有所差别，春季和冬季，大部分地区能见度以增加为主，特别是江淮之间中部到大别山区，以及沿江大部分地区，局部地区增加趋势达到α =0.01 的显著性水平；而在夏季和秋季，除淮北平原部分地区略有增加外，安徽省能见度呈下降趋势，且在沿江和皖南山区下降比较明显。