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對氣候變化的影響2
1.1.2黑碳?xì)馊苣z對人體健康的影響2
1.2黑碳?xì)馊苣z濃度探測研究進(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組分對氣溶膠光學(xué)特性模擬的影響55
4.2.3黑碳體積比例對氣溶膠光學(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)對大氣頂層反射率的敏感性59
4.3.2氣溶膠粒子譜分布對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全球氣溶膠自動觀測網(wǎng)絡(luò)AERONET簡介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誤差來源分析95
6.4.1均勻的黑碳?xì)馊苣z垂直分布假設(shè)對反演結(jié)果的影響95
6.4.2忽略其他弱吸收性氣溶膠對反演結(jié)果的影響96
6.4.3有效介質(zhì)模型的應(yīng)用對反演結(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誤差來源分析111
7.3.1反演中輸入?yún)?shù)的不確定性對反演結(jié)果的影響111
7.3.2反演中假設(shè)條件對反演結(jié)果的影響113
第8章黑碳?xì)馊苣z遙感監(jiān)測應(yīng)用示范115
8.1地基遙感監(jiān)測應(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)測應(yīng)用示范125
8.2.1中國東部黑碳?xì)馊苣z污染監(jiān)測應(yīng)用示范125
8.2.2南亞生物質(zhì)燃燒監(jiān)測應(yīng)用示范130
8.2.3森林火災(zāi)監(jiān)測應(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基于長期衛(wèi)星觀測的南亞生物質(zhì)燃燒氣溶膠動態(tài)變化特性研究140
參考文獻(xiàn)153