【本网讯】大气气溶胶是影响城市空气质量的主要污染物,对局地和区域环境产生着越来越严重的破坏并受到人们广泛的关注。气溶胶时空分布差异极大,地面站点能提供时间连续的观测资料,但不具良好的空间覆盖信息,难以在区域或更大尺度上宏观反映污染物来源和变化趋势。建立气溶胶光学厚度(AOD)和近地层颗粒物(特别是PM2.5)质量浓度之间的联系,对空气质量监测和健康效应研究有积极意义。
近期,大气科学学院邵平博士与中国科学院大气物理研究所及南京信息工程大学科研人员合作,利用2013~2015年PM2.5地面资料、AOD地面资料以及AOD卫星资料分析研究了长三角典型工业地区PM2.5和AOD相互关系。研究主要发现,南京地区的颗粒物污染已是相当严重,尤其是江北工业地带。相较于世界其他工业地区(如中东、地中海地区以及北美)的观测结果,南京江北工业区的PM2.5平均质量浓度明显偏高。参照环境空气质量二级标准,观测期间(2013~2015年)日均PM2.5质量浓度超标20%,而年均值是标准阈值的1.78倍。PM2.5质量浓度和地面AOD在各个季节相关性有所差异,总体上具有较高的线性相关性,其中,斜率变化范围从53至70,截距从18至29,拟合优度(R2,近似可作相关系数)从0.53至0.59。不同季节,拟合方程的差异可能是由于不同季节气溶胶粒子种类不同以及大气相对湿度不同引起的。PM2.5质量浓度和MODIS C6 AOD也存在较好的相关性。MODIS C6 AOD资料被用来反演南京地区以及长三角地区的晴好天气条件下颗粒物浓度分布。反演的PM2.5质量浓度较环保部监测网数据偏高,春冬季节高估程度甚于夏秋季节。春冬季相对误差分别是2%和12%,夏秋分别是11%和17%。南京北郊工业区应设置空气质量监测站点,完善南京地区的监测网。
研究结果将有利于推动特定地区地面AOD观测对卫星资料的订正工作,对进一步在四川盆地进行相应的观测研究起到了良好的示范作用,相关成果在国际期刊《Atmospheric Pollution Research》发表。
长三角地理位置、观测点位置及周边环境,右图中蓝点表示9个空气质量监测站点
论文信息:
Ping Shao, Jinyuan Xin, Junlin An, et al., 2016. The empirical relationship between PM2.5 and AOD in Nanjing of the Yangtze River Delta. Atmospheric Pollution Research. http://dx.doi.org/10.1016/j.apr.2016.09.001.
论文链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1309104216301568