华北地区气溶胶时空分异特性及对农作物影响的模拟研究

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1、分类号X513单位代码10618密级公开学号2120021003硕士学位论文华北地区气溶胶时空分异特性及对农作物影响的模拟研究研究生姓名：王力导师姓名及职称：杨延梅教授冯建中副研究员白林燕助理研究员申请学位类别理学硕士学位授予单位重庆交通大学一级学科名称地理学论文提交日期2015年4月20日二级学科名称自然地理论文答辩日期2015年5月28日2015年5月27日AtmosphericAerosolSpatial-TemporalCharacteristicsandItsClimaticEffectonCropinNorthChinaADissertationSubmittedfo

2、rtheDegreeofMasterCandidate：WangLiSupervisor：Prof.YangyanmeiAssociateProf.FengjianzhongAssistantProf.BailinyanChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重庆交通大学学位论文原创性声明，本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果．本论文不包含任何其他个人或集体己经发。除文中己经注明引用的内容外＾表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中＾＾明确方式标

3、明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；曰期；１養年ｔ月餐曰寺／六７＾重庆交通大学学位论文化权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向。本人授权重国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅、检索，可Ｗ采用影印缩ＵＪ内容编入有关数据库进行庆交通大学可Ｉ将本学位论文的全部印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人（包括但不限于汇编、学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务其他媒体发表论文的权利。、），同时本人保

4、留在复制、发行信息网络传播等导教师签名学位论文作者签名：指曰曰期；７年ｂ月曰、曰期：八作年ｂ月３Ｔ／５：？ＣＮＫＩ系列数据本人同意将本学位论文提交至（光盘版）电子杂志社中国学术期刊》规定享受相关权《库中全文发布，并按中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程蕴。学位论文作者签名：指导教师签名：月曰曰期■曰曰期：＾八年ｂ月３Ｖ脾ｂ》本文承蒙下列项目资助国家自然科学基金课题“区域大气气溶胶辐射强迫敏感因子时空模式及农作物响应机制研究—以华北平原为例”（项目编号：41171340）。国家青年自然科学基金“多源遥感数据高时相陆表大气气溶胶定量反演算法研

5、究”（项目编号：41101390）。中国科学院战略性先导科技专项“大气灰霾追因与溯源”项目“区域大气灰霾的卫星遥感解析”子课题“中国典型灰霾区域大气污染物时空演变特征研究”（项目编号：XDB05020104）。国家自然科学基金课题“旅游村镇固废污染调查与循环利用技术研究”（项目编号：2012BAJ21B08-06）。摘要华北地区即是我国最重要的粮食产区，又是大气气溶胶浓度最高的区域之一。鉴于大气气溶胶对与农业生产相关的辐射、温度、降水等环境、气象要素有着重要影响。近年来，气溶胶气候效应的定量化研究及其对作物生长发育的影响，已成为国内外研究的热点。本文通过协同运用基于卫星遥感数

6、据反演所得和地面监测方式所获得的大气气溶胶产品数据，对2003-2014年华北地区气溶胶光学厚度时空分异特性进行了研究；在此基础上，以冬小麦为例，采用作物模型DNDC模拟的方法，分析了华北地区农作物产量及生育期对气溶胶引起的气候因子（太阳辐射、气温）变化的响应情况，为全面评估气溶胶气候效应对我国粮食生产的影响及其应对策略的制定提供基础性资料。本论文得出了主要结果结论如下：（1）对基于协同运用暗像元算法和深蓝算法的反演产品进行精度评估，结果显示，该产品与AERONET监测站点数据的拟合度为0.927，平均相对误差在0.3左右，满足反演精度要求，适用于反演华北地区上空气溶胶光学厚度（

7、AOD）；（2）对2003-2014年华北地区气溶胶时空分异特性进行了研究，结果显示，该地区AOD空间分布具有明显的差异性和地理特征：高值区主要分布于平原地带，而低值区主要位于海拔较高的山地丘陵。此外，该地区AOD也呈现一定的时间变化规律。从年际上看，华北地区AOD近十年平均为0.55，呈微弱上升趋势。从季节上看，春、夏季节AOD浓度明显高于秋、冬季节，具体表现为：夏季(0.716±0.248)﹥春季(0.642±0.224)﹥秋季(0.434±0.183)﹥冬季(0.269±0