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      基于MODIS數(shù)據(jù)的長三角地區(qū)氣溶膠直接輻射效應研究

      2018-02-06 02:54:48張海龍王文君
      關鍵詞:大氣層氣溶膠長三角

      周 杰, 陳 ?、?, 張海龍, 王文君

      (1.南京信息工程大學地理與遙感學院, 江蘇 南京 210044; 2.南京信息工程大學海洋科學學院, 江蘇 南京 210044)

      地-氣系統(tǒng)的輻射平衡狀態(tài)對氣候變化起著決定性作用,而其主要受太陽短波輻射和地-氣系統(tǒng)長波輻射的影響。大氣氣溶膠是關鍵的輻射效應因子之一,可以擾動輻射平衡,影響全球氣候變化[1]。一般將由氣溶膠所引起的出射輻射通量的變化定義為氣溶膠輻射效應[2],通常可分為直接輻射效應和間接輻射效應[3]。氣溶膠直接輻射效應(aerosol direct radiative effect,ADRE)指大氣中氣溶膠的含量變化引起地-氣系統(tǒng)能量平衡的擾動,在數(shù)值上定義為氣溶膠含量變化時所產生的平均凈輻射變化[4-5],由人為氣溶膠造成的氣溶膠直接輻射效應又稱為氣溶膠直接輻射強迫(aerosol direct radiative forcing,ADRF),研究手段主要集中在地基觀測、模式模擬和衛(wèi)星遙感3個方面。筆者主要基于遙感手段開展ADRE的研究。

      目前,針對全球海洋和陸地上空ADRE或ADRF的遙感評估已經開展了大量的研究工作。如晴空海洋上空大氣層頂(top of atmosphere,TOA)的ADRE年均值為-6~-5 W·m-2,ADRF年均值為-1.9~-1.4 W·m-2[6-8]。政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)在2013年發(fā)布了第5次評估報告,指出氣溶膠輻射作用所造成的有效輻射強迫值為-0.95~0.05 W·m-2,但其研究結果有很大的不確定性[9-11]。陳林等[11]結合 MODIS和MISR資料,利用 RAD01 輻射模式計算了中國陸地地區(qū)的ADRF,結果表明陸地上氣溶膠的強吸收性導致地面輻射強迫為大氣層頂輻射強迫的3倍,且對大氣有很強的加熱作用。朱佳晨等[12]對東亞地區(qū)ADRF進行模擬研究,發(fā)現(xiàn)東亞地區(qū)氣溶膠光學厚度值較大,夏季在0.3~1.3之間,而冬季在0.3~0.7之間,具有明顯的季節(jié)差異。近年來,ADRE的遙感評估研究雖然取得了很大的進展,但多數(shù)針對全球或者大區(qū)域尺度,目前針對高污染地區(qū)ADRE的空間變化研究仍然比較有限。

      長三角是目前我國經濟發(fā)展速度最快、發(fā)展程度最高、最具發(fā)展?jié)撃艿慕洕鷧^(qū)域,也是我國大氣污染嚴重的區(qū)域之一,該區(qū)域的大氣污染及其對氣候的影響也一直廣受關注。由于氣溶膠輻射效應機制的復雜性以及相關研究資料的匱乏,該地區(qū)氣溶膠輻射效應的區(qū)域分布、估算精度等方面研究仍存在難點,針對其時空分布特征的研究較少。因此,筆者以長三角地區(qū)為研究區(qū),利用MODIS衛(wèi)星資料結合地面站觀測數(shù)據(jù),開展高污染地區(qū)氣溶膠直接輻射效應的研究,以期對該地區(qū)的大氣環(huán)境監(jiān)測、污染治理以及氣候變化評估等提供理論支持,并為相應政策和法規(guī)的制定提供決策參考。

      1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)介紹

      1.1 研究區(qū)概況

      以廣義的長三角地區(qū)(26°~36° N,116°~123° E)為研究區(qū),區(qū)域面積約21.07萬km2,占我國國土總面積的2.19%,主要包括江蘇省、浙江省和上海市。江蘇和上海地形以平原為主,平原面積超過7萬 km2,浙江地形自西南向東北呈階梯狀傾斜,西南以山地為主,中部以丘陵為主,東北部是低平的沖積平原。

      作為中國第1大經濟區(qū),長三角是我國參與經濟全球化的主體區(qū)域,其經濟總量占全國GDP的54%,且年增長率遠高于全國平均水平[13]。但近年來長江流域環(huán)境污染逐年加劇,流域生態(tài)安全和環(huán)境安全問題日益突出,長三角地區(qū)的灰霾天氣引發(fā)公眾和媒體的高度關注,更引發(fā)人們對經濟發(fā)展和環(huán)境保護的深度思索。

      1.2 MODIS數(shù)據(jù)及預處理

      MODIS(中分辨率成像光譜儀)傳感器是裝載在地球低軌道觀測(LEO)Terra(上午星)和Aqua(下午星)2顆衛(wèi)星上的主要光學遙感設備,擁有分布在0.4~14 μm電磁波譜范圍內的36個光譜通道。其中1~2通道的地面分辨率為250 m,3~7通道為500 m,8~36通道為1 000 m,掃描寬度為2 330 km。MODIS數(shù)據(jù)級別分為0~5級,產品共6類,包含大氣、陸地、冰雪和海洋4個專題數(shù)據(jù)的44種產品[14-16]。這些數(shù)據(jù)在對陸地、海洋以及大氣動態(tài)現(xiàn)象的監(jiān)測和科學研究中起到關鍵作用。

      美國國家航空航天局(NASA)在2006年4月發(fā)布了AOD的C5產品,主要算法為暗像元算法[17]。2008年,NASA結合深藍算法反演了亮地表地區(qū)的AOD結果,發(fā)布了C5.1產品[18]。為了提高C5.1產品的空間分辨率[9],NASA進一步發(fā)布了C6數(shù)據(jù)集,將分辨率從10 km提高到3 km,產品的精度也有一定提高。該研究最終選取2014年3月1日至2015年2月28日間的MOD04-C6版本氣溶膠產品數(shù)據(jù),該產品是國際標準的EOS-HDF格式,空間分辨率為3 km。

      1.3 地面觀測數(shù)據(jù)

      CE-318太陽光度計是一種自動跟蹤掃描太陽光度計,由法國CIMEL公司制造,是大氣光學特性觀測的一種基本儀器,被廣泛用于反演氣溶膠光學厚度和計算大氣透過率等參數(shù)[19-20]。該研究最終選取CE-318地面觀測站完成云處理的L1.5級產品進行結果驗證。研究采用的地面觀測驗證數(shù)據(jù)來自于南京信息工程大學(32.206° N,118.717° E)北辰樓的CE-318太陽光度計數(shù)據(jù),時間范圍為2014年3月1日—2015年2月28日。由于在用6S模型模擬輻射效應時選擇氣溶膠含量參數(shù)為550 nm處的氣溶膠光學厚度(AOD),因此在獲取原始CE-318數(shù)據(jù)后,要將實測AOD值轉為550 nm處的AOD值,再模擬計算輻照度,最后進行輻射效應的結果驗證[21-22]。轉換公式為

      (1)

      DAO=DAO,440/440-a×550-a。

      (2)

      式(1)~(2)中,DAO,440和DAO,870分別代表440和870 nm處的AOD值。從原始數(shù)據(jù)中選取對應研究數(shù)據(jù)的84 d晴朗無云狀態(tài)下的驗證資料,但由于實測數(shù)據(jù)也有部分缺失,只有16組實測數(shù)據(jù)可以與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)匹配。

      2 研究方法

      2.1 計算原理

      晴空條件下的氣溶膠直接輻射效應指在晴空條件下,地面和大氣上界短波輻射通量在分別考慮氣溶膠存在和不考慮氣溶膠存在時兩者間的差值。在此次模擬計算中,保證其他參數(shù)不變的條件下一次取MODIS反演的AOD值,一次取值0,兩者計算的差值即為氣溶膠直接輻射效應。計算公式為

      ΔFTOA=FTOA(a)-FTOA,

      (3)

      ΔFSFC=FSFC(a)-FSFC,

      (4)

      F=Fdown-Fup。

      (5)

      式(3)~(5)中,ΔFTOA和ΔFSFC分別為大氣層頂和地表的氣溶膠直接輻射效應,W·m-2;FTOA(a)和FSFC(a)分別為有氣溶膠時大氣層頂和地表凈輻射通量密度,W·m-2;FTOA和FSFC分別為無氣溶膠時大氣層頂和地表凈輻射通量密度,W·m-2;Fdown和Fup分別為向下和向上輻射通量,W·m-2;F為凈輻射通量密度,W·m-2。大氣氣溶膠直接輻射效應值可正可負,取決于氣溶膠粒子自身反射和對太陽輻射吸收的相對能力以及地面反照率等因素。

      2.2 6S模型及反演流程

      式(3)~(5)中,大氣層頂和地表的輻射通量密度是借助6S(second simulation of the satellite signal in the solar spectrum)輻射傳輸模式進行的。6S指在無云狀況時,模擬傳感器在0.25~4.0 μm光譜波段內衛(wèi)星探測器接收到輻射值的理論數(shù)據(jù)[23-25]。

      6S模型的主要輸入參數(shù)包括觀測幾何條件(太陽天頂角asol、太陽方位角phio、衛(wèi)星天頂角avis和衛(wèi)星方位角phiv等)、大氣參數(shù)、氣溶膠參數(shù)、目標高程以及地表反照率等。參考程晨[26]對南京信息工程大學站點和太湖站點吸收性粒子組成的研究,將氣溶膠類型確定為大陸型氣溶膠;通過MOD04產品獲取氣溶膠光學厚度、太陽天頂角、太陽方位角、衛(wèi)星天頂角和衛(wèi)星方位角的逐像元數(shù)據(jù);模式計算中下墊面特性假設為朗伯面,反射率采用MODIS地表反射率數(shù)據(jù);其余參數(shù)均由6S模型提供。通過IDL編程調用6S輻射傳輸模型,計算研究區(qū)地表和大氣層頂在有、無氣溶膠2種情況下的總輻射通量來實現(xiàn)模擬過程,波段為整個短波波段(0.25~4 μm),技術流程如圖1所示。

      圖1 技術路線圖Fig.1 Technological flow chart

      3 結果與討論

      3.1 反演結果與精度評價

      經計算、篩檢后,得到2014年3月至2015年2月期間共84 d晴空下長三角地區(qū)地表和大氣層頂ADRE計算結果。圖2為地表和大氣層頂?shù)闹苯虞椛湫昃怠]椛湫獮樨撝嫡f明氣溶膠的存在將更多的太陽光反射回外部空間,地表輻射效應絕對值較大意味著氣溶膠阻擋了到達地表的太陽光,對地表產生了降溫效應。該研究中討論的ADRE強度大小均是取絕對值后的結果,負號只作為代表降溫效應的一種符號。

      圖2 2014年長三角地區(qū)氣溶膠直接輻射效應(ADRE)Fig.2 Aerosol direct radiation effects in the Yangtze River Delta in 2014

      由圖3可以看出,地表和大氣層頂ADRE變化范圍分別在-31.60~-0.61 W·m-2(均值為-11.91 W·m-2)和-3.48~-0.10 W·m-2之間(均值為-1.28 W·m-2)。參考YU等[27-28]分別基于地面觀測資料分析和模式模擬全球陸地上空氣溶膠地表(-11.9和-7.6 W·m-2)和大氣層頂(-4.9和-3.0 W·m-2)的直接輻射強迫值,筆者通過衛(wèi)星反演所得結果(-11.91和-1.28 W·m-2)具有一定可靠性。從ADRE空間分布來看,地表與大氣層頂直接輻射效應值的分布區(qū)域與變化趨勢在整體上趨于一致,絕對值均呈現(xiàn)北高南低態(tài)勢,直接輻射效應絕對值較大(地表直接輻射效應值為-31.60~-20.54 W·m-2、大氣層頂輻射效應值為-3.48~-2.61 W·m-2)的區(qū)域主要集中在北部。

      翟天勇[29]統(tǒng)計分析了2000—2013年間長三角地區(qū)AOD年均值變化,同樣得出AOD高值區(qū)基本分布在長三角北部區(qū)域,而低值區(qū)一般分布在南部,這不但與長三角北部區(qū)域地形、人口密度分布和城市工業(yè)分布等人為活動有關,也受到地表反照率的影響。ZHUANG等[30]對南京地區(qū)氣溶膠輻射效應的研究表明,地表反照率可以顯著影響ADRE,亮表面將更多的太陽輻射反射到大氣中,從而導致更多的太陽輻射被氣溶膠重吸收和再散射。從ADRE空間變化差異來看,長三角北部區(qū)域差值較大,最大強度區(qū)間值(地表-31.60~-20.54 W·m-2,大氣層頂-3.48~-2.16 W·m-2)多分布在該區(qū)域;而南部地區(qū)輻射效應值分布較為平均,地表輻射效應值多分布在-15.8~-0.61 W·m-2之間,大氣層頂輻射效應值多分布在-1.66~-0.10 W·m-2之間,這與肖鐘湧等[3]的研究結論一致。在長三角北部主要以城市為主的地區(qū),ADRE空間變化比較明顯;而在南部以植被覆蓋為主的地區(qū),ADRE差異較小。這主要是由于長三角北部的人為活動較為強烈,而南部地區(qū)森林覆蓋度較高,人為排放氣溶膠較少。

      為了對反演結果的精度進行評價,對衛(wèi)星過境前后30 min 的AERONET站點資料與MODIS產品反演結果進行時空匹配,由于站點數(shù)據(jù)存在缺失,最終只獲得16組數(shù)據(jù)。由圖3可以看出,地表輻射效應的擬合精度R2=0.92,大氣層頂輻射效應擬合精度R2=0.95,說明地表、大氣層頂輻射效應模擬值與實測值的誤差精度均在可接受范圍內,衛(wèi)星遙感反演的氣溶膠輻射效應結果與CE-318資料數(shù)據(jù)具有很好的相關性。

      圖3 輻射效應實測值與模擬值的對比情況Fig.3 Observed and measured radiation effects

      進一步分析研究結果的誤差來源,其主要因素可能是6S模型的參數(shù)設定(包括大氣模式假定)的誤差(設定為中緯度夏季或中緯度冬季)以及氣溶膠類型假定的誤差(設定為大陸型氣溶膠)等;除此之外,輻射觀測本身的誤差和地面觀測數(shù)據(jù)的不確定性也會對結果造成一定的影響。雖然6S模型參數(shù)的這種假定會帶來一定的誤差,但在缺乏實測數(shù)據(jù)的情況下,這種假定仍然是目前使用較多的一種方式。以上驗證表明,該研究的ADRE計算結果比較可靠,可以用于進一步的時空分析。

      3.2 長三角地區(qū)氣溶膠直接輻射效應特征分析

      受云、霧以及圖像質量的影響,在2014年3月1日—2015年2月28日共365 d研究資料中,共篩選出84 d可以使用的MODIS氣溶膠產品數(shù)據(jù)(MOD04),3月—次年2月每月可用天數(shù)分別為12、7、7、4、3、4、3、12、7、10、6和9 d。

      根據(jù)氣象部門習慣的季節(jié)劃分方法,3—5月為春季,6—8月為夏季,9—11月為秋季,12—次年2月為冬季。由統(tǒng)計結果可知,春季和冬季晴空天數(shù)較多,夏季和秋季晴空天氣較少,基本與春季多風干燥、夏季炎熱多雨、秋季陰冷潮濕、冬季寒冷干燥的四季氣候特點契合。筆者進一步統(tǒng)計了4個季節(jié)ADRE均值影像圖,如圖4~5。

      從氣溶膠直接輻射效應的空間分布上來看,在春、夏和秋3季,江蘇和上海地區(qū)受氣溶膠輻射的影響強于浙江地區(qū)。具體表現(xiàn)為春、夏和秋3季江蘇和上海地表ADRE絕對值多數(shù)在20 W·m-2以上,而浙江則大多分布在20 W·m-2以下;大氣層頂ADRE的空間分布趨勢近似,春、夏和秋3季江蘇和上海大氣層頂ADRE絕對值多數(shù)在2 W·m-2以上,而浙江則大多分布在2 W·m-2以下。這一現(xiàn)象不僅與浙江地區(qū)多山地、地表反射率低有關,也與江蘇和上海工業(yè)企業(yè)較多,污染嚴重相關。而冬季該現(xiàn)象剛好相反,浙江地區(qū)的地表、大氣層頂ADRE強度高于江蘇和上海,浙江地表ADRE絕對值多數(shù)分布在6.4 W·m-2以上,大氣層頂ADRE絕對值多數(shù)在0.6 W·m-2以上,江蘇和上海雖也有高值分布,但整體偏小。其原因可能是冬季地面綠色植被減少,環(huán)境凈化能力較其余季節(jié)低,所以在天氣狀況相同情況下,浙江地區(qū)的氣溶膠輻射效應比江蘇和上海強。此外,在江蘇南部,也就是蘇州、無錫和常州地區(qū),氣溶膠輻射效應顯著增大,這是由于該地區(qū)大規(guī)模的工業(yè)和城市化建設造成的污染較其他地區(qū)嚴重,人類活動產生的氣溶膠排放大致和人口密度呈正比[31],而氣溶膠與污染物濃度有一定的正相關關系。

      地表春、夏季ADRE絕對值的高值區(qū)分別分布在31.94~52.36和29.27~60.01 W·m-2之間,秋、冬季ADRE絕對高值分別分布在23.73~41.67和13.38~22.63 W·m-2之間;大氣層頂春、夏季ADRE絕對高值分別分布在3.35~5.59和3.37~6.65 W·m-2之間,秋、冬季ADRE絕對高值分別分布在2.21~3.37和1.28~2.08 W·m-2之間,表明長三角地區(qū)ADRE在春、夏季最強,并且地表和大氣層頂ADRE相關性很大,數(shù)值上看大氣層頂ADRE絕對值小于地表,但兩者所表現(xiàn)的季節(jié)性變化趨勢一致;空間分布上地表與大氣層頂ADRE整體趨勢也趨于一致。由圖4~5影像的明亮程度變化可以看出,長三角區(qū)域中江蘇和上海地區(qū)受氣溶膠輻射影響的季節(jié)性變化明顯,相比之下,浙江地區(qū)輻射效應的季節(jié)性差異小,四季變化幅度不大,地表輻射效應絕對值變化范圍多數(shù)均分布在0~10 W·m-2區(qū)間,大氣層頂輻射效應絕對值變化范圍多數(shù)均分布在0~1 W·m-2區(qū)間。這一特征與其所處地理位置、工業(yè)發(fā)展程度和污染治理水平等因素有很大相關性,劉建軍[32]的研究中也指出氣溶膠直接輻射效應同樣受各地區(qū)各季節(jié)地形、地面含水狀況、陸地類型、地面反照率和大氣水汽分布等因素的影響。

      圖4 地表直接輻射效應(ADRE)的空間分布Fig.4 Spatial distribution of ADRE on land surface

      進一步按照行政區(qū)域統(tǒng)計浙江、上海和江蘇3地的各季節(jié)ADRE均值,結果見表1。在季節(jié)變化趨勢上,浙江和江蘇地區(qū)ADRE呈現(xiàn)由春季到冬季遞減的規(guī)律,與羅燕等[33]的研究結果一致。陳林等[11]研究表明春季是我國氣溶膠光學厚度最大的季節(jié),這與春季部分地區(qū)會受到沙塵襲擊有關。另外,江蘇地區(qū)ADRE季節(jié)變化幅度大于浙江,地表和大氣層頂?shù)拇憾珹DRE差值分別達16.45和1.92 W·m-2,且相鄰季節(jié)的變化更為明顯;浙江地區(qū)的地表和大氣層頂春冬ADRE差值僅3.57和0.55 W·m-2,變化幅度較小。然而,上海地區(qū)ADRE季節(jié)變化趨勢不同于浙江和江蘇,具體表現(xiàn)為春、秋季強于冬、夏季,且各季節(jié)變化明顯,地表和大氣層頂?shù)拇骸⒍続DRE差值分別達12.74和1.52 W·m-2。這可能與太陽輻射強度的季節(jié)變化有關,也可能受不同季節(jié)氣溶膠粒子的時空變化影響。此外,上海區(qū)域面積遠小于浙江和江蘇,地表覆蓋類型相對簡單,這也可能是導致上海ADRE季節(jié)變化趨勢不同于其余兩地的原因。

      圖5 大氣層頂直接輻射效應(ADRE)的空間分布Fig.5 Direct radiation effects on top of the atmosphere

      表1浙江、上海和江蘇各季節(jié)地表和大氣層項直接幅射效應(ADRE)均值統(tǒng)計

      Table1SeasonalmeansofADREinSubregions

      項目季節(jié)浙江上海江蘇地表 春-1025-1747-2266夏-954-689-1610秋-831-768-1316冬-668-473-621大氣層頂春-125-194-249夏-116-078-189秋-075-063-118冬-070-041-057

      利用研究數(shù)據(jù)反演得到12個月共24幅地表和大氣層頂?shù)腁DRE均值影像圖,統(tǒng)計其均值,結果如圖6所示。由圖6可以看出,地表ADRE絕對均值在5.94(2月)~ 21.78(4月)W·m-2范圍內,大氣層頂ADRE絕對均值則在0.73(12月)~ 2.45(4月) W·m-2范圍內,且地表和大氣層頂?shù)腁DRE具有很強的相關性,但大氣層頂ADRE變化幅度小于地表。地表和大氣層頂?shù)腁DRE月均值基本按月交替上升下降,總體呈下降趨勢,季節(jié)表現(xiàn)與肖鐘湧等[3]的研究一致,各季節(jié)ADRE絕對值由大到小依次為春季(15.86 W·m-2)>夏季(12.39 W·m-2)>秋季(10.25 W·m-2)>冬季(6.27 W·m-2)。

      圖6 地表和大氣層頂直接輻射效應(ADRE)月均值統(tǒng)計Fig.6 Monthly means of radiation effects

      其中,2014年3—4月受春季沙塵天氣現(xiàn)象影響,地表與大氣層頂ADRE絕對值均達全年最高值,至2014年5月ADRE絕對值月均值明顯下降,主要原因可能與雨水較多和上海亞信峰會召開期間對各污染單位的監(jiān)管有關。6月受副熱帶高壓影響,天氣炎熱,尾氣排放加劇,且弱對流空氣不利于氣溶膠粒子擴散,導致地表、大氣層頂ADRE絕對值月均值均出現(xiàn)增長現(xiàn)象,考慮地表覆蓋類型復雜,城鎮(zhèn)工業(yè)化等因素影響氣溶膠粒子擴散,所以6月地表ADRE絕對值增長強度高于大氣層頂。另外,7月地表與大氣層頂ADRE絕對值月均值降到全年較低值,考慮到2014年8月南京青奧會舉辦前相關部門對污染企業(yè)和建筑行業(yè)的嚴格管控,排放到大氣中的污染物銳減以及梅雨季節(jié)氣溶膠顆粒物沉降加速可能是ADRE絕對值月均值接近全年低值的主要原因。8—9月地表ADRE絕對值保持穩(wěn)定,大氣層頂有所減弱,9—10月正值農作物秋收季節(jié),考慮秸稈焚燒產生的大量煙塵會導致ADRE絕對值的增強,但該時段ADRE絕對值為降低趨勢,這可能與禁止秸稈焚燒的相關監(jiān)管政策有關。11—次年2月大氣層頂ADRE絕對值一直相對穩(wěn)定地保持在全年較低值,無明顯變化;地表ADRE絕對值除在1月有小幅增長外,其余月份沒有顯著波動,均值降至全年最低水平,同樣保持相對穩(wěn)定狀態(tài),這與冬季天氣狀況較穩(wěn)定有關。人為因素方面,近年來我國禁止燃放煙花爆竹的相關政策也起到了一定作用。除此之外,3—9月的ADRE標準偏差值較高,其離散程度較下半年整體偏大,這可能是雨水和沙塵天氣共同作用的結果,降水可使顆粒物沉降,沙塵現(xiàn)象可提高氣溶膠的空間分布差異。

      4 結論

      以長三角地區(qū)為研究區(qū),基于MODIS數(shù)據(jù)的AOD產品,利用6S模型計算了該地區(qū)的氣溶膠直接輻射效應,并分析了這種高污染地區(qū)其時空分布特征,主要結論如下:

      (1)利用2014年3月1日至2015年2月28日共84 d的MOD04數(shù)據(jù)計算了地表和大氣層頂?shù)腁DRE,并借助CE-318地面實測資料進行了驗證。結果表明,衛(wèi)星遙感計算的氣溶膠輻射效應結果與CE-318資料數(shù)據(jù)具有很好的擬合精度R2,其中地表R2=0.92,大氣層頂R2=0.95。

      (2)長三角地區(qū)地表與大氣層頂直接輻射效應的空間分布均呈現(xiàn)北高南低的規(guī)律,氣溶膠直接輻射效應的常年高值主要集中在江蘇南部的蘇州、無錫和常州地區(qū)。

      (3)地表和大氣層頂ADRE具有很強的相關性,但大氣層頂輻射效應變化幅度小于地表輻射效應,地表和大氣層頂ADRE絕對均值分別在5.94~21.78和0.73~2.45 W·m-2之間。

      (4)在季節(jié)變化方面,ADRE絕對值表現(xiàn)為春季最大,夏季次之,冬季最小。其中江蘇、上海地區(qū)受氣溶膠輻射影響的季節(jié)性變化明顯,浙江地區(qū)輻射效應的季節(jié)性差異小,四季變化幅度不大,地表輻射效應絕對值變化范圍多數(shù)均分布在0~10 W·m-2區(qū)間,大氣層頂輻射效應絕對值變化范圍多數(shù)均分布在0~1 W·m-2區(qū)間。

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