大氣黒碳?xì)馊苣z遙感技術(shù)及應(yīng)用

目錄
前言
第1章大氣黑碳?xì)馊苣z遙感綜述1
1.1大氣黑碳?xì)馊苣z概述1
1.1.1黑碳?xì)馊苣z對(duì)氣候變化的影響2
1.1.2黑碳?xì)馊苣z對(duì)人體健康的影響2
1.2黑碳?xì)馊苣z濃度探測(cè)研究進(jìn)展概述3
1.2.1大氣黑碳?xì)馊苣z濃度獲取方法概述3
1.2.2氣溶膠類型識(shí)別研究進(jìn)展4
1.2.3基于地基遙感的黑碳?xì)馊苣z濃度反演研究進(jìn)展5
1.2.4基于衛(wèi)星遙感的氣溶膠吸收特性反演研究進(jìn)展6
第2章氣溶膠光學(xué)特性與輻射傳輸理論8
2.1大氣氣溶膠光學(xué)特性8
2.1.1氣溶膠粒子散射特性8
2.1.2氣溶膠粒子吸收特性11
2.2大氣輻射傳輸12
2.2.1大氣-地表耦合介質(zhì)中的輻射傳輸方程12
2.2.2氣溶膠多角度偏振散射模擬15
2.3典型大氣輻射傳輸模型18
2.3.1LOWTRAN18
2.3.2MODTRAN18
2.3.36S/6SV19
第3章黑碳?xì)馊苣z的微物理模型21
3.1高濃度氣溶膠模型21
3.1.1高濃度氣溶膠特征聚類21
3.1.2高濃度氣溶膠的微觀形態(tài)模型28
3.2黑碳?xì)馊苣z的光學(xué)及微物理特性30
3.2.1黑碳?xì)馊苣z的微觀形態(tài)30
3.2.2黑碳?xì)馊苣z的復(fù)折射指數(shù)31
3.3黑碳?xì)馊苣z的微物理模型32
3.3.1有效介質(zhì)模型32
3.3.2團(tuán)簇模型35
3.3.3老化過程35
3.3.4吸濕增長(zhǎng)38
第4章黑碳?xì)馊苣z光學(xué)散射模型及理化光學(xué)參量敏感性分析39
4.1黑碳?xì)馊苣z光學(xué)散射模型39
4.1.1Mie模型39
4.1.2T矩陣模型40
4.1.3DDA模型47
4.1.4其他模型51
4.2黑碳?xì)馊苣z理化特性對(duì)光學(xué)特性的敏感性分析54
4.2.1黑碳?xì)馊苣z混合模型對(duì)氣溶膠光學(xué)特性模擬的影響54
4.2.2非黑碳?xì)馊苣z組分對(duì)氣溶膠光學(xué)特性模擬的影響55
4.2.3黑碳體積比例對(duì)氣溶膠光學(xué)特性模擬的影響56
4.3混合氣溶膠吸收特性對(duì)大氣頂層輻射敏感性分析59
4.3.1氣溶膠復(fù)折射指數(shù)對(duì)大氣頂層反射率的敏感性59
4.3.2氣溶膠粒子譜分布對(duì)大氣頂層反射率的敏感性62
4.3.3黑碳?xì)馊苣z體積比例對(duì)大氣頂層反射率的敏感性64
第5章黑碳?xì)馊苣z地基遙感反演技術(shù)66
5.1基于地基遙感數(shù)據(jù)的黑碳?xì)馊苣z濃度反演算法66
5.1.1全球氣溶膠自動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)AERONET簡(jiǎn)介66
5.1.2氣溶膠化學(xué)成分反演理論基礎(chǔ)67
5.1.3氣溶膠化學(xué)成分優(yōu)化迭代反演68
5.2黑碳?xì)馊苣z濃度反演結(jié)果評(píng)價(jià)與分析70
5.2.1不同組分假設(shè)下黑碳?xì)馊苣z濃度反演結(jié)果精度評(píng)定71
5.2.2不同氣溶膠混合模型假設(shè)下黑碳?xì)馊苣z濃度反演結(jié)果精度評(píng)定73
5.2.3不同氣溶膠負(fù)荷條件下黑碳?xì)馊苣z濃度反演結(jié)果精度評(píng)定74
第6章黑碳?xì)馊苣z多角度衛(wèi)星遙感技術(shù)76
6.1基于多角度衛(wèi)星數(shù)據(jù)的黑碳?xì)馊苣z濃度反演算法76
6.1.1多角度偏振傳感器POLDER/PARASOL簡(jiǎn)介77
6.1.2統(tǒng)計(jì)優(yōu)化插值基本原理78
6.1.3結(jié)合先驗(yàn)約束的統(tǒng)計(jì)優(yōu)化插值計(jì)算80
6.1.4統(tǒng)計(jì)優(yōu)化插值反演模型的不確定性82
6.2大氣黑碳?xì)馊苣z濃度衛(wèi)星遙感反演方案85
6.2.1預(yù)處理及云檢測(cè)85
6.2.2黑碳?xì)馊苣z濃度參數(shù)以及氣溶膠光學(xué)特性的*優(yōu)化插值解算86
6.2.3氣溶膠光學(xué)厚度及近地面黑碳?xì)馊苣z濃度的估算87
6.3反演結(jié)果驗(yàn)證87
6.3.1氣溶膠光學(xué)厚度反演驗(yàn)證88
6.3.2黑碳?xì)馊苣z濃度反演驗(yàn)證90
6.4誤差來(lái)源分析95
6.4.1均勻的黑碳?xì)馊苣z垂直分布假設(shè)對(duì)反演結(jié)果的影響95
6.4.2忽略其他弱吸收性氣溶膠對(duì)反演結(jié)果的影響96
6.4.3有效介質(zhì)模型的應(yīng)用對(duì)反演結(jié)果的影響98
第7章黑碳?xì)馊苣z多光譜衛(wèi)星遙感反演技術(shù)100
7.1單一角度多光譜衛(wèi)星數(shù)據(jù)的黑碳?xì)馊苣z濃度反演算法100
7.1.1氣溶膠混合模型優(yōu)化100
7.1.2背景氣溶膠模型分析101
7.1.3算法構(gòu)建103
7.2反演結(jié)果與驗(yàn)證106
7.2.1氣溶膠吸收特性驗(yàn)證106
7.2.2近地面黑碳?xì)馊苣z濃度驗(yàn)證106
7.2.3黑碳?xì)馊苣z柱濃度反演與近地面黑碳?xì)馊苣z濃度的相關(guān)性108
7.3誤差來(lái)源分析111
7.3.1反演中輸入?yún)?shù)的不確定性對(duì)反演結(jié)果的影響111
7.3.2反演中假設(shè)條件對(duì)反演結(jié)果的影響113
第8章黑碳?xì)馊苣z遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用示范115
8.1地基遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用示范115
8.1.1污染天氣下北京地區(qū)黑碳?xì)馊苣z濃度115
8.1.2污染天氣下北京地區(qū)黑碳?xì)馊苣z光學(xué)特性的變化117
8.1.3全球典型地區(qū)站點(diǎn)生物質(zhì)燃燒氣溶膠的類型與時(shí)間變化特征研究118
8.2衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用示范125
8.2.1中國(guó)東部黑碳?xì)馊苣z污染監(jiān)測(cè)應(yīng)用示范125
8.2.2南亞生物質(zhì)燃燒監(jiān)測(cè)應(yīng)用示范130
8.2.3森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)應(yīng)用示范135
8.2.4區(qū)域大氣黑碳?xì)馊苣z時(shí)空分布特征137
8.2.5基于長(zhǎng)期衛(wèi)星觀測(cè)的南亞生物質(zhì)燃燒氣溶膠動(dòng)態(tài)變化特性研究140
參考文獻(xiàn)153