地理学报 ›› 2017, Vol. 72 ›› Issue (3): 507-520.doi: 10.11821/dlxb201703011
收稿日期:
2016-07-07
修回日期:
2016-10-15
出版日期:
2017-03-15
发布日期:
2017-05-03
作者简介:
作者简介:张喆(1988-), 女, 新疆石河子人, 博士生, 主要从事干旱区资源环境遥感研究。E-mail:
基金资助:
Zhe ZHANG1,2(), Jianli DING1,2(
), Jinjie WANG1,2,3
Received:
2016-07-07
Revised:
2016-10-15
Online:
2017-03-15
Published:
2017-05-03
Supported by:
摘要:
中亚地处干旱和半干旱气候区,是全球沙尘气溶胶贡献度较大的区域。利用中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution Imaging Spectrometer, MODIS)和云—气溶胶偏振雷达(Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization, CALIOP)遥感数据,从宏观角度对2002-2015年中亚地区气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth, AOD)时空分布特征及沙尘气溶胶光学特性垂直分布特征进行分析,利用拉格朗日混合型的扩散模型(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory, HYSPLIT)讨论沙尘运输的季节性变化。结果表明:① 中亚AOD空间分布呈现显著的季节性差异,四季均值春(0.412)>夏(0.258)>冬(0.167)>秋(0.159),14年间呈现增加趋势;② 中亚AOD高值区域主要集中于咸海地区和新疆的塔里木盆地,其中,咸海地区AOD年均值为0.278,年均增幅为3.175%,主要受咸海退化所导致的干涸湖底裸露面积加大的影响;塔克拉玛干沙漠地区AOD年均值为0.421,年均增幅0.062%,主要受温度和风速两方面的影响,不同季节下主导因素略有差异;③ 尘源区气溶胶主要集中在近地面0~2 km范围内,沙漠上空气溶胶退偏比范围(10%~45%)略大于咸海上空(15%~30%);咸海地区色比值(0.3~0.8)小于沙漠地区(0.5~0.9),且在0~2 km和4~6 km有两个高频色比值分别为0.5和0.3,说明相比沙尘气溶胶,咸海地区的盐尘气溶胶球形程度较高,颗粒更小,飘散高度更高;④ 咸海地区盐尘潜在扩散方向主要以东北,西南和南为主,向东北方向的扩散距离最远,影响范围可达俄罗斯中部地区,西南方向扩散路径高度和距离较近,主要影响乌兹别克斯坦和土库曼斯坦,但发生比例相对较高,塔克拉玛干沙漠地区起尘后大部分沙尘颗粒仍沉降在尘源区附近,向东部地区扩散的沙尘气溶胶,主要影响中国青海、甘肃、宁夏、陕西等地区。
张喆, 丁建丽, 王瑾杰. 中亚沙尘气溶胶时空分布特征及潜在扩散特性分析[J]. 地理学报, 2017, 72(3): 507-520.
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表2
塔克拉玛干沙漠不同季节AOD与气象因素之间简单相关系数和偏相关系数"
时间 | 偏相关系数 | 简单相关系数 | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
气温 | 风速 | 相对湿度 | 水汽压 | 降水量 | 气温 | 风速 | 相对湿度 | 水汽压 | 降水量 | ||
全年 | 0.048 | 0.570* | -0.387* | -0.354* | -0.205* | 0.128 | 0.252* | -0.240 | -0.160 | -0.258 | |
春季 | 0.154* | 0.287* | -0.113 | -0.139* | -0.135* | 0.245* | 0.290* | -0.310* | -0.127* | -0.272* | |
夏季 | 0.276* | 0.006 | -0.235* | -0.200* | -0.136* | 0.316* | 0.170* | -0.210* | -0.118* | -0.198 | |
秋季 | 0.012 | -0.067 | -0.015 | -0.149* | -0.052 | 0.183 | -0.037 | 0.053 | 0.025 | -0.203* | |
冬季 | -0.091 | -0.067 | 0.170* | -0.164* | -0.070 | -0.145 | -0.002 | -0.024 | -0.150 | -0.027 |
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