5月10日，中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所作為第一和通訊單位，在國(guó)際期刊《美國(guó)氣象學(xué)會(huì)通報(bào)》(BAMS)上發(fā)表研究論文《中國(guó)整層大氣氣溶膠光學(xué)、物理、化學(xué)和輻射特性綜合研究：太陽-天空輻射計(jì)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)(SONET)觀測(cè)綜述》(Comprehensive Study of Optical, Physical, Chemical, and Radiative Properties of Total Columnar Atmospheric Aerosols over China: An Overview of Sun–Sky Radiometer Observation Network Measurements)。這是首篇系統(tǒng)介紹中國(guó)區(qū)域整層大氣氣溶膠光學(xué)、物理、化學(xué)、輻射綜合特性長(zhǎng)期觀測(cè)數(shù)據(jù)以及氣候?qū)W統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的研究論文。
相關(guān)工作是基于中科院太陽-天空輻射計(jì)觀測(cè)網(wǎng)(SONET，http://www.sonet.ac.cn)長(zhǎng)期觀測(cè)獲得的重要基礎(chǔ)性研究成果。合作研究者來自國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心、南京大學(xué)、中山大學(xué)、中科院地球環(huán)境研究所、浙江省舟山市海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)站、中科院上海技術(shù)物理研究所、中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所、成都信息工程大學(xué)、黑龍江大學(xué)、中科院遙感地球所喀什衛(wèi)星接收站、中國(guó)資源衛(wèi)星應(yīng)用中心和西藏大學(xué)等10余家單位。
氣溶膠在地球輻射能量收支平衡和全球氣候變化中起關(guān)鍵作用，被認(rèn)為是全球氣候變化評(píng)估中最大的不確定性因素(IPCC)。由于氣溶膠成分復(fù)雜、時(shí)空差異性大，迫切需要增加對(duì)其的觀測(cè)和了解。目前，中國(guó)地區(qū)的長(zhǎng)期觀測(cè)仍十分缺乏，特別缺少綜合考慮“光學(xué)–物理–化學(xué)–輻射”參數(shù)的氣候?qū)W分析結(jié)果。針對(duì)這一基礎(chǔ)性挑戰(zhàn)，遙感地球所研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)外多家機(jī)構(gòu)，經(jīng)過長(zhǎng)期的努力，在突破測(cè)量、定標(biāo)、反演和質(zhì)控等關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，建立了中科院氣溶膠遙感地基觀測(cè)網(wǎng)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和發(fā)布平臺(tái)，開展中國(guó)地區(qū)整層大氣氣溶膠綜合特性長(zhǎng)期觀測(cè)，服務(wù)于氣候變化評(píng)估、衛(wèi)星產(chǎn)品驗(yàn)證、大氣環(huán)境污染等科學(xué)研究。
此項(xiàng)研究工作基于SONET 2010至2016年中國(guó)區(qū)域16個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)(北京、哈爾濱、民勤、張掖、喀什、拉薩、三亞、海口、廣州、舟山、上海、合肥、南京、成都、嵩山、西安)的連續(xù)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)分析了大氣整層氣溶膠的光學(xué)(氣溶膠光學(xué)厚度、AE指數(shù)、細(xì)模態(tài)比例、單次散射反照率)、物理(粒子譜分布)的時(shí)空分布及氣候?qū)W特征。論文評(píng)審專家認(rèn)為這是中國(guó)整層氣溶膠綜合氣候?qū)W特性觀測(cè)研究的里程碑性重要進(jìn)展。
這是首次基于遙感方法提供中國(guó)區(qū)域氣溶膠化學(xué)成分(黑碳BC、棕色碳BrC、粗粒子CM、散射性細(xì)粒子FS、顆粒物含水AW)的試驗(yàn)性產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的氣溶膠化學(xué)成分離線采樣或在線分析技術(shù)相比，遙感方法首次獲得了中國(guó)重點(diǎn)區(qū)域整層大氣氣溶膠成分含量，這是全球變化研究關(guān)注的重點(diǎn)問題。
此項(xiàng)研究在獲得自洽物理和化學(xué)成分參數(shù)的基礎(chǔ)上，得以精確評(píng)估中國(guó)重點(diǎn)區(qū)域的氣溶膠輻射效應(yīng)(直接輻射強(qiáng)迫和輻射強(qiáng)迫效率)，以及其對(duì)氣候變化的影響。研究成果加深了對(duì)中國(guó)氣溶膠性質(zhì)特征的認(rèn)識(shí)與理解，對(duì)中國(guó)氣溶膠特性建模、衛(wèi)星遙感產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)、改進(jìn)氣溶膠環(huán)境、氣候效應(yīng)評(píng)估等工作提供重要科學(xué)支撐。
論文第一作者為遙感地球所研究員李正強(qiáng)，共同通訊作者為副研究員許華。該工作得到了國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃(2016YFE0201400)、國(guó)家自然科學(xué)基金(41671367和41671364)等項(xiàng)目的支持。
