OMI和TROPOMI的中国对流层NO2污染数据的时空对比分析

基于2018年12月—2019年11月臭氧层观测仪(Ozone Monitoring Instrument,OMI)和对流层观测仪(TROPOspheric Monitoring Instrument,TROPOMI)遥感反演产品数据,统计两种数据在中国区域对流层NO2柱浓度数据缺失率,分析得出两者的时空分布差异。结果表明:(1)该时间段内,两种传感器数据缺失率呈现“S”形的变化趋势,TROPOMI月数据缺失率低于OMI,TROPOMI年平均数据缺失率为3.98%,OMI年平均数据缺失率为36.22%,造成该结果的原因可能是不同仪器的分辨率不同。(2)在中国区域内,两种数据存在一定的相关性,相关系数为0.844,但TROPOMI获得的对流层NO₂年平均柱浓度值大于OMI;从季节差异上来看,TROPOMI获得的结果同样相对OMI的结果高出57.5%,造成OMI结果偏低的原因可能是OMI传感器在有云(非晴空)情况下用其他卫星观测进行校正,使得结果平均降低15%,但不会影响季节变化趋势。(3)季节相关性方面,秋、冬两季相关性较好,春、夏两季相对较差,是由于春、夏季节NO₂柱浓度易受其他气体污染物的影响,且两种传感器在反演方法上有所不同,会造成一定的系统误差。(4)在重污染情况下,TROPOMI传感器获得的地域范围相比于OMI大1.54%,只有在冬季污染最为严重的情况下,TROPOMI获得的污染区域相比于OMI小0.86%。(5)在时空差异上,东部地区两者差异明显,TROPOMI获得的月平均结果相比于OMI的结果大10.21%,西部差异不大,中国不同城市群之间的结果也存在差异。     

基于GPM探测资料的台风降水水平结构分析

利用全球降水测量卫星(Global Precipitation Measurement, GPM)的多频段微波成像仪(GPM Microwave Imager, GMI)和双频降水测量雷达(Dual-frequency Precipitation Radar, DPR)探测资料,分析了2010号台风“海神”水平结构的微波辐射亮温特征及近地表降水率分布情况,然后选取3个时次采用4种方法分别进行了GMI降水反演.结果表明：GMI低频通道的亮温高值区、中高频通道的亮温低值区与降水率较强分布区有很好的对应关系,台风降水率强弱与亮温值大小密切相关;运用中低频段通道组合法反演的雨强与实测雨强相关性较低,反演降水区分布与实际降水区分布差异明显,反演效果并非最佳;运用全频段通道组合的方法能明显提高和改善反演效果,尤其全频段直接组合法反演效果较好,对降水信息的指示更准确.本研究结果有助于加深对台风降水特征的理解,并为台风的降水反演和预报提供参考,以及在微波亮温信息揭示台风降水水平结构的宏观特征方面也具有一定的参考价值.     

基于OMI资料的中国对流层NO2柱浓度时空变化及其影响因子分析

根据2018年3月至2019年2月OMI遥感反演的三级格点数据,结合土地资源利用、人口密度和国内生产总值(Gross Domestic Product,GDP)等辅助数据,分析了中国对流层NO₂垂直柱浓度的时空变化及其影响因子.结果表明:在中国,对流层NO₂柱浓度呈现出显著的空间分布差异,体现为东部最高、中部较低、西部最低;NO₂柱浓度较大的区域主要集中在华北和华东的"两心一带"地区;中西部也有一些较为分散的高值区,如乌鲁木齐等地;对流层NO₂柱浓度也表现出较为明显的季节变化,由高到低大致排序为:冬季>秋季>春季>夏季,而西部地区秋冬季节柱浓度通常低于春夏季节.此外,分析结果还表明,人口密度、工农业废气排放量、交通运输尾气排放以及天气和气候条件是影响NO₂柱浓度的关键因素.     

基于FY-3B/MWRI数据的青藏高原地区积雪深度反演

以青藏高原地区(25°N—40°N,70°E—105°E)为研究区域,基于积雪深度与微波辐射计18.7 GHz水平极化通道和36.5 GHz水平极化通道的亮温差(Tb_18H-Tb_36H)具有良好的线性相关性,得出了适用于FY-3B/MWRI(Microwave Radiation Imager)亮温数据反演青藏高原地区雪深的新算法.利用FY-3B/MWRI一级亮温数据,通过新的半经验算法反演了青藏高原地区的积雪深度,进而运用AMSR2(the Advanced Microwave Scanning Radiometer 2)的二级雪深产品验证了反演结果.结果表明:针对青藏高原地区,新算法相对于全球积雪深度算法具有更小的平均相对误差以及更小的均方根误差,在该研究区域具有更好的适用性.今后可以结合该地区的地表类型分类,对积雪深度反演算法进行更加细致化的拟合,以期提高反演精度,为青藏高原地球物理参数的遥感反演提供支持.     

长江中游若干湖泊水生植物体内C、N、P及δ^13C分布

本文就长江中游9个湖泊10种水生植物的C、N、P和稳定C同位素进行了测定,水生植物C元素的平均含量为33.2±5.46%,N、P分别为1.58±0.90%和0.30±0.13%,δ13C组成变化在-27.91‰～-17.16‰之间.从水生植物的生长区域来看,叶子中的C、N和δ13C值与其所处的水环境有密切的关系.对于沉水植物,由于受到无机碳的限制,其叶子中C和N含量显著低于挺水植物及浮水植物;而同时由于水体中无机碳δ13C组成较高,使得沉水植物叶子的δ13C大于挺水植物和浮水植物.     

GMI亮温资料RFI信号影响因子分析

利用全球降水测量(Global Precipitation Measurement,GPM)卫星上搭载的微波成像仪(GPM Microwave Imager,GMI)的一级亮温数据,通过谱差法识别被无线电频率干扰(radio frequency interference,RFI)污染的典型陆地地区,确定欧洲、东亚和南美作为主要研究区域,进一步分析RFI与卫星方位角、太阳方位角和太阳天顶角之间的关系,讨论RFI的影响因子。结果表明:水平极化方式下受RFI影响的区域范围比垂直极化方式下的范围更广;相对于强RFI信号分布对应的较宽的卫星方位角区间,存在RFI的像素点对应的太阳方位角和太阳天顶角角度区间范围较为集中;当RFI强度较弱时,垂直极化方式下的RFI的像素点远多于水平极化方式下的RFI像素点,但随着RFI强度的增强,水平极化方式下的RFI像素点多于垂直极化方式下的RFI像素点,且强度越大则两种极化方式下的RFI像素点数量差距越大。     

长江口潮滩先锋植物藨草腐烂分解过程研究

以长江口崇明东滩湿地为研究区域,采集了先锋植物藨草(Scirpus triqueter)的地上茎和地下根部分,分别埋藏于高潮滩和堤内两处不同地点,研究了植物不同部位组织在腐烂分解过程中质量及其碳、氮元素含量的变化,分析了影响植物分解的主要因素。结果表明,藨草残体在为期391 d的分解过程中质量损失了46%~66%,其中藨草茎分解速率大于藨草根的,高潮滩的大于堤内的;碳含量呈持续降低趋势,而氮含量则显著升高。植物体中初始营养盐水平和C/N比值的高低可能是导致藨草根、茎残体的分解速率存在差异的最主要因素。环境因素(如温度、湿度等)对藨草残体的腐烂分解有着十分重要的影响,温度升高、湿度增大,则加速微生物对植物碎屑的分解。由于受潮汐作用影响,高潮滩的植物埋藏环境比堤内的更潮湿,从而使得藨草在高潮滩的分解速率以及碳、氮元素含量的变化速率都明显高于堤内。     

沉积记录中脂类生物标志物对琼东上升流强度的指示及其影响因素初探

本文对海南岛东部上升流边缘区域(S5站位)和上升流中心区域(S10站位)两根沉积柱进行了正构烷烃和脂肪酸的分析,结合有机碳含量、粒径、碳稳定同位素(δ¹³C)等参数综合分析其有机质来源与降解特征,并利用脂肪酸硅藻丰度参数∑C₁₆∶∑C₁₈重建了研究区域上升流强度年际变化。研究结果表明：S10站位处于上升流中心附近,粒径较粗,以砂为主;S5站位处于上升流边缘区域,粒径较细,以粉砂为主;两站位柱样δ¹³C值和长短链脂肪酸比值(∑C_20−:0/∑C_20+:0)显示有机质均以海源输入为主,S10站位有机质降解程度大于S5站位。脂肪酸中硅藻丰度参数和浮游植物脂肪酸占比指示了S10站位初级生产力高于S5,并利用∑C₁₆∶∑C₁₈指征了研究区域上升流强度及年际变化趋势。上升流强度在1925−1950年,1950−1980年和1980−2008年间表现为弱、强、弱的趋势,与太平洋年代际振荡(Pacific Decadal oscillator,PDO)年际变化趋势一致;推测厄尔尼诺−南方涛动(El Niño-Southern Oscillation,ENSO)在短时间尺度上可能对上升流强度有一定调节作用,但长时间尺度上可能主要受PDO调节作用。     

Application of Hydrocarbons Biomarkers in Marine Organic Geochemistry

Biomarker is an important tool in the study of marine organic geochemistry. Its development and application makes it possible to elucidate the process and mechanism of the organic matter in the ocean. Hydrocarbons are the most useful molecular markers. They are used as tracers in many aspects, such as source indication; the degradation of organic matter; diagensis process; environmental pollution and paleooceanic study, etc. They are studied in the estuaries,coastal area and deep sea to give the knowledge of marine organic geochemistry. The paper deals with the characteristics, development and application ofbiomarkers as well as their advantages and disadvantages.     

罗纳河中悬浮物质的痕量元素的研究

于1989年5月－1990年4月间,在罗纳河下游近河口处进行每月一次为期间个月的样品采集工作,并且样品用HNO3－HF－HCIO4湿法消化后,用原子吸收分光光度法测定了悬浮颗粒物中的Co,Cr,Cu,Mn和Pb含量。结果表明,在不同月份之间悬浮物中的痕量元素组成具有显著地差别,其中一些元素的浓度随流量的增加而减少,而另外一些似乎与流量之间没有显著的关联。在稳定体系的假设下,所估计的人文活动对痕量元素的贡献可占观测浓度的10％－50％。当与其它河流对比时,发现罗纳河中的颗粒态痕量元素的浓度明显高于那些受人文活动影响较小的体系,而与北美的河流系统接近,表明罗纳河流域的人文活动对河流中颗粒态痕量元素的影响是显著的。