基于能见度及AOD数据的北京市PM2.5浓度的反演

作者：杨颖川,葛宝珠,郝赛宇,徐丹卉,刘颖,甘璐,王自发

摘要：选择北京市为研究地区,对2014~2017年AERONET(Aerosol Robotic Network)提供的CE-318太阳光度计440 nm波段反演的气溶胶光学厚度(AOD)进行风速订正,对订正后AOD日均数据与同期地面监测站PM2.5日均浓度数据做季节相关性分析并建立回归模型。又引入能见度因子并利用广义差分法构建2015~2017年北京市AOD与PM2.5浓度、能见度的三元回归模型,最后将2014年数据分为污染日和非污染日分别进行模型检验。结果表明:AOD与PM2.5浓度存在显著的线性正相关性,且存在季节性差异,夏季相关性最强、秋季次之、春季和冬季最低。引入能见度因子并消除自相关后,四季的模型相对误差均显著减小,模型拟合优度显著提高。检验结果为四季整体的平均相对误差在21%~31%范围内,与前人的结果相比拟合曲线的准确性得到了明显地提高。且模型对低PM2.5浓度日的模拟效果较好,对于高PM2.5浓度日的模拟效果较差。本研究对构建北京地区PM2.5浓度长期的历史数据具有重要的科学意义。

发文机构：中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室 中国科学院大学地球与行星科学学院 中国科学院城市环境研究所城市环境科学卓越中心 国防科技大学计算机学院 国家气候中心 北京市气象局

关键词：北京市气溶胶光学厚度PM2.5能见度相关性BeijingAerosol optical depthPM2.5VisibilityCorrelation

分类号： X513[环境科学与工程—环境工程]