沙尘、黑碳和有机碳气溶胶吸收光学厚度的分离算法研究

基本信息
批准号:41305026
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:27.00
负责人:陈斌
学科分类:
依托单位:兰州大学
批准年份:2013
结题年份:2016
起止时间:2014-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:林磊,刘晶晶,刘华悦,龙治平
关键词:
太阳光度计吸收光学厚度沙尘气溶胶黑碳气溶胶有机碳气溶胶
结项摘要

Mineral dust, black carbon (BC), and organic carbon (OC) aerosols are the three main types of light-absorbing aerosols, which can change atmospheric radiation balance and affect regional and global climate through direct, indirect, and semi-direct effects.Until recently, there are very few studies about that mineral dust, BC and OC aerosol contribution to the total absorption optical depth, respectively, which is one of the uncertain factors that assessment climate change. In this project, sun photometer measurements will be used to develop a new approach to partition the absorption optical depth of the mineral dust, BC, and OC aerosols from the total absorptive optical depth.First, we will derive the optical characteristics exponential equations of the absorptive aerosols based on the relationships between optical depth and wavelengths.Second, by using sun photometer data measured from the dust area, biomass burning area, and fossil fuel combustion area, we will estimate the Angstrom index of the light-absorbing optical depth.Third, the column absorption optical depth of mineral dust, BC and OC aerosols can be partitioned from the total column absorption optical depth by solving the exponential equations.We will further analyze the source of errors, compare the results with other instruments, and validate our approach. One of the advantages of the new approach is that it can be applied directly to the sites which have the measurements by the sun photometer.Lastly, by using the Monte Carlo radiative transfer model (MACR), we can get the radiative forcing and heating rate of the mineral dust, BC, and OC aerosols in the East Asian region with a combination of this new approach and satellite data.

吸收性气溶胶主要包括沙尘、黑碳和有机碳气溶胶,可通过直接、间接及半直接效应改变大气辐射收支平衡影响区域和全球气候。到目前为止,利用观测资料开展沙尘、黑碳和有机碳气溶胶对总吸收光学厚度贡献的研究较少,这是造成气候评估不确定的因素之一。本项目拟利用多波段太阳光度计资料发展一套分离沙尘、黑碳和有机碳气溶胶整层吸收光学厚度的新方法。该方法从光学厚度同波长指数关系的方程入手,推导出吸收性气溶胶光学特征的方程组;分析沙尘区、生物质燃烧区和化石燃料区的太阳光度计资料,获得吸收光学厚度Angstrom指数,进而求解方程组分离出沙尘、黑碳和有机碳气溶胶整层吸收光学厚度;将结果同其他观测仪器资料进行对比和验证并分析误差的来源;新方法的一个优点是可直接应用于现有大量的太阳光度计观测站点。在此基础上,结合卫星资料,利用蒙特卡洛辐射传输模式,获得东亚地区沙尘、黑碳和有机碳气溶胶的辐射强迫和大气加热率。

项目摘要

吸收性气溶胶主要包括沙尘、黑碳和有机碳气溶胶,可通过直接、间接及半直接效应改变大气辐射收支平衡,进而影响区域和全球气候,是评估气候不确定性的关键因素之一。在本项目的资助下,主要研究成果有:从光学厚度同波长指数关系的光学方程入手,推导出吸收性气溶胶光学特征的方程组,进而利用多波段太阳光度计资料发展了一套分离沙尘、黑碳和有机碳气溶胶整层吸收光学厚度的新方法;通过分析沙尘区、生物质燃烧区和化石燃料区的资料,初步分析了吸收性气溶胶的主要来源;为了克服单一沙尘识别方法的缺点,进而提出了使用主动(激光雷达)和被动遥感技术(可见光近红外技术、热红外技术和微波遥感技术)相结合识别沙尘气溶胶的系统概念模型;估算了中国地区行星边界层高度,进一步评估了中国地区不同季节、不同地表类型对边界层厚度的影响;利用激光雷达资料识别了人为沙尘气溶胶;估算了沙尘、烟尘型气溶胶的海洋和陆地类型下天顶处(TOA)和地表处(Surface)的辐射强迫。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019
3

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

DOI:10.5846/stxb201912262800
发表时间:2020
4

感应不均匀介质的琼斯矩阵

感应不均匀介质的琼斯矩阵

DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201804052
发表时间:2019
5

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

DOI:10.19336/j.cnki.trtb.2020112601
发表时间:2021

陈斌的其他基金

批准号:81804175
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31660537
批准年份:2016
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:40501052
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51336006
批准年份:2013
资助金额:230.00
项目类别:重点项目
批准号:81101822
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39970619
批准年份:1999
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
批准号:41706091
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40372033
批准年份:2003
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:11274322
批准年份:2012
资助金额:88.00
项目类别:面上项目
批准号:50976087
批准年份:2009
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:10775002
批准年份:2007
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:10272120
批准年份:2002
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
批准号:81201163
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51176152
批准年份:2011
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:12026403
批准年份:2020
资助金额:20.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:10405028
批准年份:2004
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10574035
批准年份:2005
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:20974064
批准年份:2009
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:41503070
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31872262
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:50406021
批准年份:2004
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81471496
批准年份:2014
资助金额:74.00
项目类别:面上项目
批准号:30870340
批准年份:2008
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:51805322
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41775021
批准年份:2017
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:30860005
批准年份:2008
资助金额:26.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:71773145
批准年份:2017
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:10975005
批准年份:2009
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:21801179
批准年份:2018
资助金额:27.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41872051
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:61701155
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41272067
批准年份:2012
资助金额:84.00
项目类别:面上项目
批准号:61402335
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31672363
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:10904156
批准年份:2009
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41530206
批准年份:2015
资助金额:295.00
项目类别:重点项目
批准号:50676079
批准年份:2006
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:39970095
批准年份:1999
资助金额:11.00
项目类别:面上项目
批准号:41006033
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81500314
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60903130
批准年份:2009
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30660191
批准年份:2006
资助金额:20.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81673082
批准年份:2016
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:11272367
批准年份:2012
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:10872221
批准年份:2008
资助金额:42.00
项目类别:面上项目
批准号:71302101
批准年份:2013
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41475036
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:U1933107
批准年份:2019
资助金额:36.00
项目类别:联合基金项目
批准号:49302023
批准年份:1993
资助金额:8.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81102812
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11735001
批准年份:2017
资助金额:330.00
项目类别:重点项目
批准号:81673959
批准年份:2016
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81903326
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:90914001
批准年份:2009
资助金额:250.00
项目类别:重大研究计划
批准号:31171697
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:31772056
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61801400
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31372265
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:31271874
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:81270741
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:41105027
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41804122
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10572157
批准年份:2005
资助金额:37.00
项目类别:面上项目
批准号:11275010
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:11304019
批准年份:2013
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10774035
批准年份:2007
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:91637102
批准年份:2016
资助金额:68.00
项目类别:重大研究计划
批准号:81001506
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11805143
批准年份:2018
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40172032
批准年份:2001
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:31071968
批准年份:2010
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:31600328
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

西北干旱半干旱区黑碳和沙尘气溶胶吸收特性观测研究

批准号:41075104
批准年份:2010
负责人:张镭
学科分类:D0502
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
2

沙尘和黑碳气溶胶的非球形单颗粒形貌模拟及其光学特性研究

批准号:41205108
批准年份:2012
负责人:张学磊
学科分类:D0502
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

兰州地区黑碳和沙尘气溶胶偏振特性观测研究

批准号:41205112
批准年份:2012
负责人:曹贤洁
学科分类:D0502
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
4

我国西部黑碳和沙尘气溶胶的分布、来源与输送特征

批准号:41275168
批准年份:2012
负责人:铁学煕
学科分类:D0502
资助金额:90.00
项目类别:面上项目