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1、论文第52卷第4期2007年2月CSHNET观测网评估MODIS气溶胶产品在中国区域的适用性①②①①*③①①①王莉莉辛金元王跃思李占清王普才刘广仁温天雪(①中国科学院大气物理研究所,北京100029;②中国科学院研究生院,北京100049;③DepartmentofMeteorology,UniversityofMaryland,CollegePark,MD20782,USA.*联系人,E-mail:wys@dq.cern.ac.cn)摘要利用中国地区太阳分光观测网(CSHNET)气溶胶光学厚度地基联网数据,评估了M
2、ODIS气溶胶光学厚度产品在中国不同生态类型和地理区域的适用性.2004年8月至2005年7月的验证结果表明,中国地区MODIS产品的适用性存在较大地域和季节性差异.青藏高原地区MODIS产品可利用率差,仅占地面观测数据的16%,平均有31%～45%的MODIS产品满足NASA误差标准;北方荒漠地区MODIS产品占地面观测数据的15%～55%,平均仅有7%～39%满足误差标准;东北偏远地区MODIS产品占地面观测数据的14%～46%,49%～69%产品满足误差标准;森林生态系统MODIS产品占地面观测数据的46%～6
3、5%,30%～59%产品满足误差标准;东部沿海及湖泊地区MODIS产品占地面观测数据的63%～75%,25%～67%产品满足误差标准;内陆城镇MODIS产品占地面观测数据的43%～78%,35%～75%产品满足误差标准;农业生态系统MODIS产品占地面观测数据的61%～89%,59%～88%产品满足误差标准.地表均一、植被良好区域,在生长季MODIS产品的利用率可达80%以上,>70%产品符合NASA误差标准.关键词中国地区太阳分光观测网气溶胶光学厚度(AOD)MODIS大气气溶胶对气候变化的作用和影响已成为当光学特
4、性遥感和反演过程受较多客观因素影响,如[1,2][17,18]前大气科学研究的重要领域之一.对流层气溶胶地表反照率、气溶胶模态以及高云的影响,卫星[19,20]通过直接辐射强迫、间接辐射强迫和成云过程,强烈遥感必须有地面观测数据进行校正.[3~6]影响着气候系统;此外,气溶胶对环境变化也有MODIS气溶胶产品首次给出覆盖全球的高空间[7,8]着极其重要的影响.但由于气溶胶微物理和光学分辨率的气溶胶光学特性资料,目前已达到一定精[9,10][21]属性及其时空分布不均一性有很多未知因素,气度,可用于气候和环境研究.NA
5、SA在全球建立的[11]溶胶对气候和环境的影响有很大的不确定性.地基地面太阳光度计观测网AERONET,为MODIS遥联网观测与卫星遥感已成为气溶胶研究领域最重要感气溶胶提供地面多通道遥感的对比资料,完善了[11~13][20]的研究基础,它们的建立和运行将为研究气溶全球尺度气溶胶光学特性综合观测.近年来,中胶对气候与环境的影响问题提供基础的研究数据国科研人员逐渐开始利用静止卫星或极轨卫星来反[14,15][22~24].由于观测条件、观测设施以及仪器投入量所限,演中国海洋和陆地上空的气溶胶光学特性,尤地基联网观测只
6、能在有限的时空范围内进行.虽然其是MODIS资料的应用,为反演中国陆地上空的气地基观测可以较好地给出站点所在区域的高时间分溶胶光学厚度,提供了一个非常有效的途径,已取得辨率的气溶胶特性,但不能获得良好的空间特征,不了初步的结果,反演得到了某些区域的光学厚度[15,16][25~28]利于气溶胶问题的宏观研究和分析.卫星遥感;对于NASA提供的MODIS气溶胶标准数据产[29~33]可以弥补地基联网观测空间分辨率的不足,特别在品,中国科研人员也开始逐步使用,毛节泰等人,环境恶劣的边远地区和广阔的海洋地区,卫星遥感在北京
7、、香港、长江三角洲等地,通过地面光度计观1)方法更能显出它的优势.然而,目前卫星的气溶胶测资料验证了MODIS气溶胶产品的精度.但目前中2006-08-07收稿,2006-12-11接受中国科学院野外台站网络建设基金(批准号:40525016)、国家自然科学基金(批准号:40520120071,40675073)及国家重点基础研究发展计划项目(编号:2007CB407303)资助1)毛节泰.中国地区气溶胶辐射特性的研究.自然科学基金重点课题结题报告.2001www.scichina.com477第52卷第4期2007
8、年2月论文国多数研究仍缺少大范围长期连续的地面观测结果HazemeterNetwork,简写为CSHNET)于2004年8月的比对,虽然ACE-Asia计划曾在东亚地区增设一定份正式成立并运行.观测网目前有19个中国生态系[17]数量的地面观测仪器,但在中国区域由于缺少充统研究网络(CERN)生态观测站、4个城市观测点、2分的地面观测,使得MO
