2006年春季我国东部海域气溶胶光学厚度与沙尘天气

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1、第23卷第3期地球科学进展Vol.23No.32008年3月ADVANCESINEARTHSCIENCEMar.，2008文章编号：1001-8166（2008）03-00-092006年春季我国东部海域气溶胶光学厚度与沙尘天气*1，222申彦波，王标，石广玉（1.中国气象局气候研究开放实验室，国家气候中心，北京100081；2.中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室（LASG），北京100029）摘要：结合船基的太阳光度计观测资料和空基卫星遥感的MODIS气溶胶光学厚度

2、资料，研究了我国东部海域气溶胶光学厚度与沙尘天气的关系。通过对不同天气条件下500nm气溶胶光学厚度的分析，得出晴天（背景天气）、有云和浮尘以及只有浮尘时的平均值分别约为0.2、0.6和1.3以上；将MODIS的气溶胶光学厚度与船基观测资料进行对比之后发现，两者随时间的变化趋势非常一致，但前者在数值上明显偏高；利用订正后的MODIS资料，分析了2006年春季我国东部海域气溶胶光学厚度的时空分布特征，并与我国北方发生的沙尘天气进行了对比，发现两者之间关系密切。关键词：东部海域；气溶胶光学厚度；沙尘天气；

3、MODIS资料＋中图分类号：P402；P445.4文献标识码：A入海通量及其对海洋初级生产力的影响提供科学的1引言依据。亚洲内陆频繁发生的沙尘天气每年向大气中注气溶胶光学厚度（AerosolOpticalDepth，AOD）入大量沙尘气溶胶粒子，它们不但可以随着西风带是表征大气混浊度和气溶胶含量的一个重要物理输送、沉降在中国中部和东部，而且可以沉降到渤量，也是确定气溶胶气候效应的一个关键因子和大海、黄海、东海等中国近海以及日本海和太平洋的广气模型的一个重要参量，气溶胶含量越高，则AOD大海域。这些沙尘

4、微粒不仅影响当地的空气质量，的值越大。在有沙尘天气发生时，AOD可以用于反［1～3］而且具有更深层次的环境和气候效应，近年来映大气中沙尘气溶胶含量的高低，并进而判断沙尘［4～8］受到广泛的关注，并开展了一些研究工作。天气的强弱。中国SOLAS（SurfaceOcean-LowerAtmosphere由于在海洋区域很难直接获得业务化的观测资Study）计划将亚洲内陆的沙尘气溶胶与海洋生态系料，因此通常都只能用卫星监测图像简单定性地确统联系起来作为一个互相影响的有机整体进行研定一个区域的沙尘天气发生与否。

5、要想定量研究长［9］究。本文正是作为该研究工作的一部分，利用该期、大面积的沙尘气溶胶入海通量，必须间接利用其项目的有关观测资料，分析我国东部海域气溶胶光它有关观测资料。当前，NASA所公开提供的Terra学厚度与沙尘天气的关系，为进一步定量研究沙尘和Aqua卫星上的MODIS的气溶胶光学厚度（以下*收稿日期：2007-09-30；修回日期：2008-01-18.*基金项目：国家自然科学基金重大项目“上层海洋—低层大气生物地球化学与物理过程耦合研究”（编号：40490260）第一课题“亚洲沙尘对中国近海

6、初级生产力的影响及其气候效应”（编号：40490261）；科技部国际科技合作项目“亚洲沙尘的气候与环境效应研究”（编号：2006DFA21950）；中国科学院国际合作重点项目“亚洲沙尘气溶胶的辐射特性及其气候与环境效应的研究”（编号：GJHZ0620）共同资助.作者简介：申彦波（1978-）男，河南南阳人，副研究员，主要从事沙尘的数值模拟研究.E-mail：shenyb＠cma.gov.cn第3期申彦波等：2006年春季我国东部海域气溶胶光学厚度与沙尘天气291简记为MODIS/AOD）产品为这种研究

7、提供了可能。本文首先利用船基观测资料分析了不同天气条件下的气溶胶光学厚度，进而对MODIS/AOD资料进行对比和订正，最后利用订正后资料分析2006年春季我国东部海域气溶胶光学厚度的变化与我国北方沙尘天气发生的强弱多寡之间的关系，为下一步利用气溶胶光学厚度计算沙尘入海通量奠定基础。2资料介绍2.1船基光学厚度观测资料为了深入了解黄海春季重要大气物质（沙尘、含氮物质）的沉降通量及其对海洋初级生产过程和生态系统的影响，揭示CO2和其他辐射活性气体（如DMS，NO，CH24等）在上层海洋与低层大气中的浓度分

8、布、通量及其变化，研究上层海洋—低层大气物质图12006年4月中国SOLAS项目组出海观测的交换及关键物理和生物地球化学过程的控制作用，航行顺序及停靠站位示意图中国Fig.1ThesailingorderandstopstationsduringtheSOLAS项目组分别于2005年春季（3月19～27日和4月29日至5月11日）和2006年春季（4observationalprocessofChinaSOLASProjectoverYellowandE