大氣污染控制--modis aod 數(shù)據(jù)預(yù)測pm2.5濃度

1、MODIS AOD 數(shù)據(jù)預(yù)測PM2.5濃度,代會會12721895,大氣污染控制,目 錄,,1、MODIS AOD 技術(shù)簡介,2、MODIS AOD 在PM2.5的監(jiān)測中的應(yīng)用實(shí)例,3、小結(jié)與展望,4、參考文獻(xiàn),MODIS AOD 技術(shù),,Terra衛(wèi)星和Aqua衛(wèi)星是兩顆極軌衛(wèi)星，每天同一時(shí)間兩次飛越地球表面的某一點(diǎn)。中分辨率成像光譜儀(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer，MO

2、DIS)裝載其上，具有高空間分辨率，提供全球氣溶膠光學(xué)特性探測資料。 利用MODIS測得大氣氣溶膠厚度(aerosol optical depth，AOD)，進(jìn)而預(yù)測PM2.5濃度值。,,MODIS AOD 技術(shù),圖1 Term衛(wèi)星外形(來自NASA),圖2 Aqua衛(wèi)星外形(來自NASA),MODIS AOD 技術(shù)原理,,假設(shè)地球表面為均勻朗伯表面，大氣在豎直方向上均勻分布，不考慮氣體吸收，那么氣溶膠總的消光系數(shù)AOD

3、與地面消光系數(shù)成線性關(guān)系，而地面消光系數(shù)與地面污染物，特別是顆粒物成一定關(guān)系，所以可得到AOD與顆粒物濃度的一定關(guān)系。 MODIS測得AOD值，經(jīng)校正后得到預(yù)測的PM2.5濃度值。,MODIS AOD 技術(shù)預(yù)測PM2.5濃度缺陷,,由于大氣在垂直方向上并非均勻分布、云層、冰雪、氣溶膠膠粒的性質(zhì)、空氣相對濕度、PM2.5的日平均變化等原因，AOD值與PM2.5實(shí)際上并沒有良好的線性關(guān)系，所以本實(shí)驗(yàn)探討對AOD數(shù)據(jù)進(jìn)行校正的

4、一種方法，使得對PM2.5的預(yù)測更精確。,應(yīng)用實(shí)例,,實(shí)地監(jiān)測的PM2.5數(shù)據(jù)采樣時(shí)間：2003年1月1—12月31監(jiān)測地點(diǎn)：馬薩諸塞州(MA)、康乃狄克州(CT)、羅德島(RI)，共26個(gè)美國環(huán)境保護(hù)署監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測方法：重量法，24小時(shí)平均濃度,,應(yīng)用實(shí)例,預(yù)測PM2.5的獲得MODIS每隔一到兩天向地面輸送AOD數(shù)據(jù)，根據(jù)一定公式校正計(jì)算得到PM2.5數(shù)據(jù)，與實(shí)測PM2.5作對比，比較該計(jì)算法是否可行。其中實(shí)測與預(yù)測PM2.5

5、是在同地點(diǎn)的同一時(shí)刻。,,應(yīng)用實(shí)例,,每小格10*10km共387格每格測得平均AOD厚度，預(yù)測該地區(qū)平均PM2.5濃度,圖4 MODIS AOD測量點(diǎn)分布,,結(jié)果分析—PM2.5實(shí)測值,緯度,經(jīng)度,樣品數(shù),均值,,,,,位于州際公路旁,,84-105µg/m3,,結(jié)果分析-- PM2.5預(yù)測值與實(shí)測值的比較,,,,圖5 PM2.5預(yù)測值與實(shí)測值的關(guān)系,,結(jié)果分析-- PM2.5預(yù)測值與實(shí)測值的比較,結(jié)果分析—與傳統(tǒng)法的比

6、較,,,,,結(jié)果分析—與傳統(tǒng)法的比較,圖6 PM2.5預(yù)測值與實(shí)測值的關(guān)系,,,圖7 PM2.5濃度分布圖,小結(jié)與展望,,1、遙感技術(shù)在全球大氣污染監(jiān)測與控制中發(fā)揮重大作用；2、MODIS AOD預(yù)測PM2.5濃度有很大的潛力，有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)重量法對PM2.5進(jìn)行全球性實(shí)時(shí)監(jiān)測，但目前只能作為傳統(tǒng)法的驗(yàn)證補(bǔ)充；3、MODIS AOD預(yù)測PM2.5濃度還有很多不足之處，在未來的研究工作中需要注重此方面的研究。,參考文獻(xiàn),,[1] H.J

7、.Lee, Y.Liu, B.A.Coull, J.Schwartz, P.Koutrakis.A novel calibration approach of MODIS AOD data to predict PM2.5 concentration[J]. Atmospheric Chemistry and Physics.2011:7991-8002.[2] Hai Zhang, Raymond M.Hoff, Jill A.En

8、gel-Cox.The Relation between Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) Aerosol Optical Depth and PM2.5 over the United States: A Geographical Comparison by U.S. Environmental Protection Agency Regions[J]. Jou