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近些年来,中国地区的空气质量问题越来越受到社会的关注,气溶胶含量逐渐增加,京津冀地区的大气污染状况尤为严重。地基观测数据能够准确的得到气溶胶特性,但只能获取单点的气溶胶信息,因此迫切需要实现对京津冀地区的宏观气溶胶特性观测。本文基于地基观测数据构建的四种气溶胶类型,分析了不同气溶胶类型以及气溶胶物理、光学特性对表观反射率、大气总透过率和大气后向散射系数等辐射参量的敏感性分析,并分析了一天中的气溶胶类型的变化。依据这些敏感性分析提供的先验知识,构建中国地区气溶胶光学厚度和气溶胶类型同时反演模型,并将所得结果应用到实际案例分析中。具体研究工作包括以下内容: (1)基于构建的四种中国地区气溶胶模式,利用辐射传输方程分析了不同气溶胶类型以及气溶胶光学特性对表观反射率、大气总透过率和大气后向散射系数等参量的敏感性,得出了一定模拟条件下的不同气溶胶粒子谱,随着光学厚度的增大,表观反射率和大气后向散射率有所增大、大气透过率有所减小,不同气溶胶粒子谱之间的表观反射率有增大的趋势、大气透过率有减小的趋势;而模拟条件下不同复折射指数的实部和虚部的变化结果显示,相对于实部,复折射指数的虚部变化对表观反射率的影响较大,不同的复折射指数对应的表观反射率之间的差异随着光学厚度的增大而增大。 (2)利用遥感卫星数据,基于不同气溶胶模式的敏感性分析存在的差异,构建同时获取气溶胶光学厚度和气溶胶类型的遥感反演算法。基于四种气溶胶类型以及经过预处理后的卫星光谱数据和观测几何数据,利用辐射传输模型反演得到气溶胶光学厚度和气溶胶类型结果,并对所得结果利用AERONET地基观测数据进行验证及与MODIS产品精度对比分析。 (3)基于GOCI卫星数据,针对GOCI卫星数据缺少短波红外波段的特点,利用构建的气溶胶光学厚度和气溶胶类型同时反演算法,分析了气溶胶类型在一天中的变化,得出了覆盖变化情况。 (4)基于上述构建的气溶胶光学厚度和气溶胶类型反演算法,利用相应遥感卫星数据计算所得结果,并结合各种气象条件数据以及其他卫星数据产品,分析APEC会议期间的空气质量变化及气溶胶特性变化,并对产生变化的原因做了初步分析。