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基于卫星高光谱遥感的2007年—2017年新疆地区大气NO_(2)时空变化趋势分析
被引量:
13
1
作者
苏锦涛
张成歆
+2 位作者
胡启后
刘浩然
刘建国
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期1631-1638,共8页
自2013年国务院颁布《大气污染防治行动计划》等大气综合治理政策以来,我国东部地区大气颗粒物等重要污染物得到了有效控制。伴随着我国能源政策的变化,西北地区在加大能源开发力度的同时,大气污染亦呈现加剧趋势,但在之前的研究中未得...
自2013年国务院颁布《大气污染防治行动计划》等大气综合治理政策以来,我国东部地区大气颗粒物等重要污染物得到了有效控制。伴随着我国能源政策的变化,西北地区在加大能源开发力度的同时,大气污染亦呈现加剧趋势,但在之前的研究中未得到重视。卫星遥感的监测手段较地面观测具有不受地域限制,观测时间长,观测污染物种类多等优势。其中,星载紫外-可见高光谱仪OMI自2005年在轨运行,在大气污染的时空变化趋势探测、排放源估计以及模式的同化和验证等科学应用中得到广泛应用。中国科学技术大学的卫星对流层NO_(2)柱浓度产品,通过对OMI原始测量光谱的二次标定和气体反演算法的关键优化,在与地基观测的结果对比验证中呈现良好的相关性,适合用于我国高气溶胶背景下的大气污染分析。结合中国科学技术大学OMI NO_(2)数据产品,我国新疆地区大气NO_(2)污染的时空分布特征得以表征。在2007年—2017年期间,新疆地区的NO_(2)污染集中分布于北疆,其中“乌鲁木齐—昌吉—石河子”城市群(乌昌石地区)与新疆总体NO_(2)水平月变化相关性很强(相关性系数r=0.942,p-value<0.01)。新疆NO_(2)年际变化存在明显阶段性特征,与相关政策以及能源行业排放变化相符:2007年—2010年变化趋势不明显,2014年较2010年总体年平均浓度增长18.5%,其中乌昌石地区增长41.3%;2017年较2014年总体平均浓度下降26.4%,乌昌石地区下降42.8%。乌昌石地区由于石油化工企业,经济开发区等分布密集,成为NO_(2)污染的聚集区,与乌鲁木齐市,昌吉市NO_(2)变化具有强相关性(r=0.982,p-value<0.01;r=0.951,p-value<0.01)。受采暖时期排放以及特殊气象条件控制,乌昌石地区NO_(2)污染峰值为12月,冬季污染尤其显著;在2007年—2016年采暖期间(每年10月—次年4月初),乌昌石地区NO_(2)水平有显著上升趋势(显著性水平α=0.01),在未来大气治理中需要格外关注。
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关键词
卫星光谱遥感
新疆
NO_(2)污染
乌昌石地区
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职称材料
以觉华岛为例探究近海污染物的垂直分布特征及潜在来源
被引量:
1
2
作者
刘瀚洋
邢成志
+7 位作者
季祥光
林继楠
赵春晖
魏少聪
张成歆
刘浩然
谈伟
刘诚
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期760-766,共7页
觉华岛是辽东湾最大的岛屿,研究其污染物浓度分布特征以及潜在来源对于认识近海污染物传输效应具有较强的代表性意义。该研究于2020年10月1日至2021年6月30日期间在觉华岛怪石滩(120.78°E,40.48°N)基于多轴差分吸收光谱技术(M...
觉华岛是辽东湾最大的岛屿,研究其污染物浓度分布特征以及潜在来源对于认识近海污染物传输效应具有较强的代表性意义。该研究于2020年10月1日至2021年6月30日期间在觉华岛怪石滩(120.78°E,40.48°N)基于多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)对大气气溶胶、二氧化氮(NO_(2))和二氧化硫(SO_(2))垂直廓线开展了连续监测,具体分析了不同海拔高度上污染物浓度的季节变化特征及潜在来源。通过将地基MAX-DOAS观测结果和TROPOMI卫星数据结果进行对比,发现两者变化趋势具有良好的一致性,相关系数可达0.82。观测结果表明,觉华岛地区污染物浓度具有明显的季节变化特征,具体表现在秋冬季节NO_(2)和SO_(2)的平均浓度值分别为14.5×10^(15)与16.6×10^(16)molec·cm^(-2),比春夏季分别高出约84%和88%。NO_(2)和SO_(2)垂直廓线结果显示秋冬季污染物具有明显的垂直分布和日变化特征,具体表现为NO_(2)高浓度主要出现在10:00前及15:30—17:30间0~400 m的高度;SO_(2)高浓度主要出现在10:00前及16:00左右0~500 m的高度。气溶胶高值秋冬季主要出现在10:00前与16:00后400 m以下的高度,春夏季全天保持高浓度,尤其在11:00左右和17:00后。结合气团后向轨迹和潜在来源分析的方法判断NO_(2)与SO_(2)在秋冬季的高浓度值主要受到京津冀地区工业污染和机动车排放的传输贡献和辽东湾船舶排放的传输影响,而气溶胶大多来自山东半岛的生物质燃烧传输。结果表明,觉华岛地区的污染物浓度变化特征与大陆及周边海域污染物的传输作用密切相关。
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关键词
觉华岛
多轴差分光谱技术
垂直廓线
潜在来源
大气污染物
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职称材料
题名
基于卫星高光谱遥感的2007年—2017年新疆地区大气NO_(2)时空变化趋势分析
被引量:
13
1
作者
苏锦涛
张成歆
胡启后
刘浩然
刘建国
机构
中国科学技术大学地球和空间科学学院
中国科学技术大学精密机械与精密仪器系
中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室
安徽大学物质科学与信息技术研究院
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期1631-1638,共8页
基金
国家重点研发计划(2017YFC0210002,2018YFC0213104,2016YFC0200404,2016YFC0203302,2017YFC0212800,2019YFC0214702和2018YFC0213201)
安徽省科技重大专项(18030801111)
+3 种基金
国家自然科学基金项目(41720501,51778596,41977184和41775025)
美丽中国生态文明建设科技工程专项(XDA23020301)
国家大气重污染成因与治理攻关项目(DQGG0102和DQGG0205)
国家高分辨率对地观测重大科技专项项目“环境保护遥感动态监测信息服务系统”(二期,05-Y30B01-9001-19/20-3)资助。
文摘
自2013年国务院颁布《大气污染防治行动计划》等大气综合治理政策以来,我国东部地区大气颗粒物等重要污染物得到了有效控制。伴随着我国能源政策的变化,西北地区在加大能源开发力度的同时,大气污染亦呈现加剧趋势,但在之前的研究中未得到重视。卫星遥感的监测手段较地面观测具有不受地域限制,观测时间长,观测污染物种类多等优势。其中,星载紫外-可见高光谱仪OMI自2005年在轨运行,在大气污染的时空变化趋势探测、排放源估计以及模式的同化和验证等科学应用中得到广泛应用。中国科学技术大学的卫星对流层NO_(2)柱浓度产品,通过对OMI原始测量光谱的二次标定和气体反演算法的关键优化,在与地基观测的结果对比验证中呈现良好的相关性,适合用于我国高气溶胶背景下的大气污染分析。结合中国科学技术大学OMI NO_(2)数据产品,我国新疆地区大气NO_(2)污染的时空分布特征得以表征。在2007年—2017年期间,新疆地区的NO_(2)污染集中分布于北疆,其中“乌鲁木齐—昌吉—石河子”城市群(乌昌石地区)与新疆总体NO_(2)水平月变化相关性很强(相关性系数r=0.942,p-value<0.01)。新疆NO_(2)年际变化存在明显阶段性特征,与相关政策以及能源行业排放变化相符:2007年—2010年变化趋势不明显,2014年较2010年总体年平均浓度增长18.5%,其中乌昌石地区增长41.3%;2017年较2014年总体平均浓度下降26.4%,乌昌石地区下降42.8%。乌昌石地区由于石油化工企业,经济开发区等分布密集,成为NO_(2)污染的聚集区,与乌鲁木齐市,昌吉市NO_(2)变化具有强相关性(r=0.982,p-value<0.01;r=0.951,p-value<0.01)。受采暖时期排放以及特殊气象条件控制,乌昌石地区NO_(2)污染峰值为12月,冬季污染尤其显著;在2007年—2016年采暖期间(每年10月—次年4月初),乌昌石地区NO_(2)水平有显著上升趋势(显著性水平α=0.01),在未来大气治理中需要格外关注。
关键词
卫星光谱遥感
新疆
NO_(2)污染
乌昌石地区
Keywords
Satellite spectrum remote sensing
Xinjiang Uygur autonomous region
NO_(2)pollution
"Wuchangshi"area
分类号
X87 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
以觉华岛为例探究近海污染物的垂直分布特征及潜在来源
被引量:
1
2
作者
刘瀚洋
邢成志
季祥光
林继楠
赵春晖
魏少聪
张成歆
刘浩然
谈伟
刘诚
机构
中国科学技术大学地球和空间科学学院
中国科学技术大学精密机械与精密仪器系
中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所
中国科学技术大学环境科学与光电技术学院
安徽大学物质科学与信息技术研究院
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期760-766,共7页
基金
国家自然科学基金项目(U21A2027)
安徽省自然科学基金项目(2108085QD180)资助。
文摘
觉华岛是辽东湾最大的岛屿,研究其污染物浓度分布特征以及潜在来源对于认识近海污染物传输效应具有较强的代表性意义。该研究于2020年10月1日至2021年6月30日期间在觉华岛怪石滩(120.78°E,40.48°N)基于多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)对大气气溶胶、二氧化氮(NO_(2))和二氧化硫(SO_(2))垂直廓线开展了连续监测,具体分析了不同海拔高度上污染物浓度的季节变化特征及潜在来源。通过将地基MAX-DOAS观测结果和TROPOMI卫星数据结果进行对比,发现两者变化趋势具有良好的一致性,相关系数可达0.82。观测结果表明,觉华岛地区污染物浓度具有明显的季节变化特征,具体表现在秋冬季节NO_(2)和SO_(2)的平均浓度值分别为14.5×10^(15)与16.6×10^(16)molec·cm^(-2),比春夏季分别高出约84%和88%。NO_(2)和SO_(2)垂直廓线结果显示秋冬季污染物具有明显的垂直分布和日变化特征,具体表现为NO_(2)高浓度主要出现在10:00前及15:30—17:30间0~400 m的高度;SO_(2)高浓度主要出现在10:00前及16:00左右0~500 m的高度。气溶胶高值秋冬季主要出现在10:00前与16:00后400 m以下的高度,春夏季全天保持高浓度,尤其在11:00左右和17:00后。结合气团后向轨迹和潜在来源分析的方法判断NO_(2)与SO_(2)在秋冬季的高浓度值主要受到京津冀地区工业污染和机动车排放的传输贡献和辽东湾船舶排放的传输影响,而气溶胶大多来自山东半岛的生物质燃烧传输。结果表明,觉华岛地区的污染物浓度变化特征与大陆及周边海域污染物的传输作用密切相关。
关键词
觉华岛
多轴差分光谱技术
垂直廓线
潜在来源
大气污染物
Keywords
Juehua Island
MAX-DOAS
Vertical profile
Potential source
Atmospheric pollutant
分类号
O433.51 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于卫星高光谱遥感的2007年—2017年新疆地区大气NO_(2)时空变化趋势分析
苏锦涛
张成歆
胡启后
刘浩然
刘建国
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
13
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职称材料
2
以觉华岛为例探究近海污染物的垂直分布特征及潜在来源
刘瀚洋
邢成志
季祥光
林继楠
赵春晖
魏少聪
张成歆
刘浩然
谈伟
刘诚
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
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