中亚沙尘气溶胶时空分布特征及潜在扩散特性分析

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(CloudAerosol 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.

关键词：气溶胶、时空分布、潜在扩散路径、中亚

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分类号：P31;Q91

资助基金：自治区重点实验室专项基金2016D03001,2014KL005;自治区科技支疆项目201591101;国家自然科学基金项目U1303381,41261090,41161063;自治区专家顾问团决策研究与咨询项目201601044;新疆大学优秀博士研究生创新项目XJUBSCX-2014012 [Xinjiang Uygur Autonomous Region Key Laboratory Special Fund,No.2016D03001,No.2014KL005;Xinjiang Uygur Autonomous Region Science and Technology Support Project,No.201591101;National Natural Science Foundation of China,No.U1303381,No.41261090,No.41161063;Decision Making Research and Consulting Project of the Expert Advisory Group of the Autonomous Region,No.201601044;Innovation Project of Doctoral Candidate of Xinjiang University,No.XJUBSCX-2014012]

在线出版日期：2017-04-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：507-520