1新疆克州气象局 新疆 阿图什 845350；2新疆喀什地区气象局 新疆 喀什 844000
摘要：本论文利用2007年—2016年MODIS，OMI气溶胶产品研究了新疆地区气溶胶浓度逐年变化和季节变化特点，以期能够为该地区气候变化提供一定的参考。遍较大。
关键词：新疆；MODIS；气溶胶
目前，新疆有些地州城市受沙尘天气影响较大，加之近年来机动车增长较快，扬尘控制措施不到位，部分企业环保主体意识较差等问题，使得城市大气污染程度日趋严重，又出现区域间，季度间和年度间的不平衡趋势。因此，利用被动卫星遥感反演资料针对新疆地区气溶胶光学特性与质量浓度的三维时空分布以及季节变化进行为西北地区大气污染综合防治领域提供了参考依据。
1 MODIS资料介绍
MODIS是搭载在TERRA和AQUA卫星上的一个重要的“图谱合一”的光学遥感仪器，
MODIS数据量多，更新快，数据较齐全，数据波段范围广，它可以提供气溶胶光学厚度AOD和气溶胶指数AE两个光学参数。气溶胶光学厚度AOD的意义是从地面到大气层顶单位截面的大气柱上气溶胶对辐射的吸收和散射，是大气透过率，又叫大气混浊度。AOD数值范围在0—1之间，其值越大，气溶胶浓度越大，大气透过率越低，大气越混浊，污染较严重。气溶胶指数AE，它反映了气溶胶颗粒物尺度大小（粗细粒子），其值越大气溶胶粒子越小。
2 利用被动遥感研究新疆地区气溶胶时空分布与季节变化
2.1气溶胶光学厚度(AOD)
（1）北疆古尔班通古特沙漠区域10年—12年AOD值有较小的增加趋势，其他年份无明显变化；乌鲁木齐07年-09年，12年-15年AOD值在逐步增加，10年，11年，16年其AOD值降低较明显。由图2 AOD季节分布变化来看，AOD值在春季很高，高值中心在南疆地区，逐年向西北，东南方向移动，旋转；夏季次之，其高值中心开始分裂扩散，秋冬相当。春夏两季南疆地区频繁发生的沙城暴天气，还有来自东亚地区的沙尘气溶胶在南疆地区上空堆积使得AOD值猛增。从而易见，春夏两季塔克拉玛干沙尘暴对南疆地区AOD年平均值的贡献很显著。
（2）除了乌鲁木齐，石河子，昌吉等城市以外的北疆大部区域以及东疆哈密，吐鲁番等区域AOD值普遍较低≤0.225，污染物浓度较低，空气相对清洁；而南疆塔里木盆地周围地州市，由于受沙尘影响，AOD值全年普遍较高≥0.375，空气质量相对较差，较混浊。
（3）冬季，相对于南疆地区北疆大部城市AOD值开始逐渐增加。冬季采暖期城市煤烟型气溶胶浓度增加，再加上西高东低的地形和阿尔泰山阻隔，抑制污染物扩散稀释；冬季AOD图中显示，阿勒泰地区附近有一片白色区域。这一方面可能是因为冬季该区域为冰雪面，卫星遥感反照率不好确定。另一方面，该区域大气质量较好，污染物浓度低于卫星仪器观测灵敏度最低值。
2.2 气溶胶指数(AE)
MODIS反演的AOD图主要是比较客观的反映出不同地州市大气污染颗粒物浓度分布，而那些浓度大小不够量级，不足于图上显示的部分，在AE值分布图上显而易见。
（1）AE低值区依然分布在南疆，依次是在北疆和东疆；从2008年至2011年南疆地区AE低值中心覆盖区逐年扩大伴随着其低值区从塔克拉玛干沙漠西部向东部移动，导致东疆地区AE值开始出现突变。塔里木盆地及其周边站点的大气降尘集中在春、夏季,秋季略大于冬季；塔里木盆地中部降尘量最大,南部及西南部的站点降尘明显高于盆地的东部和西部。进一步可得，南疆地区由于塔克拉玛干沙尘源结合春夏两季南疆是沙尘暴，扬沙和浮尘的高发区，其AE值呈现春夏很低，秋季中等，冬季最不明显。
（2）AOD高值区对应AE值相对较小值区，主要是粗颗粒物在引起大气污染；AOD低值区对应AE高值区，大气污染物主要以细颗粒物为主。因此MODIS被动卫星，对整个新疆地区大气污染物浓度大小分布，污染物颗粒尺度大小（粗沙尘型颗粒物，细煤烟型颗粒物）显示的具有可参考性。
2.3 单次散射反照率 (SSA)
（1）SSA整个分布趋势来看，其高值中心主要分布在北疆阿勒泰，塔城，博乐，伊宁，乌鲁木齐，昌吉，石河子以及哈密，吐鲁番东北部地区。这些SSA值相对高的区域覆盖面积从07年-15年在逐年缩小，其SSA值也在逐渐降低。SSA值越低则粒子的吸收能力越强。从而间接地说明，该研究区域大气污染颗粒物以吸收性较强的气溶胶颗粒物为主。
（2）SSA低值区主要分布在南疆沙漠和东疆戈壁这样吸收能力强的沙子和砾石覆盖区域，而北疆SSA值较高。2010年南疆地区SSA出现历年最低值，这与AOD值出现最大值相对应的。从2013年—2016年南疆SSA低值区不断南下的同时向东北方向移动，最终在其东南部堆积。沙尘天气发生时，散射系数都有明显的升高，沙尘天气结束后，沙尘暴和扬沙天气后的散射系数都随时间逐渐降低，而浮尘结束后，散射系数则有升高的趋势。这也间接地说明了细粒径沙尘气溶胶粒子对光的散射效率高于粗粒径沙尘气溶胶粒子。
3 结论
1）AOD高值区主要集中在南疆塔里木盆地及周边地州市北疆乌鲁木齐，石河子，昌吉等经济较发达的城市AOD值次之东疆吐哈地区最低。2010年，2011年在南疆地区AOD值出现猛增，高值中心不断向沙漠西北和东南移动，可能为青藏高原输送大量沙尘。AOD值在春季很高，夏季次之，秋冬相当。春夏两季塔克拉玛干沙尘暴对南疆地区AOD年平均值的贡献很显著。
2）在沙尘源地，大气中的细颗粒物质含量明显多于其它地区。AE低值区依然分布在南疆，依次是在北疆和东疆；从2008年至2011年南疆地区AE低值中心覆盖区逐年扩大伴随着其低值区从塔克拉玛干沙漠西部向东部移动，导致东疆地区AE值开始出现突变。南疆地区由于塔克拉玛干沙尘源结合春夏两季南疆是沙尘暴，扬沙和浮尘的高发区，其AE值呈现春夏很低，秋季中等，冬季最不明显。SSA低值区主要分布在南疆沙漠和东疆戈壁这样吸收能力强的沙子和砾石覆盖区域，而北疆大部下垫面是植被覆盖区，北疆准葛尔盆地利用地势向西倾斜并西侧伴有几个缺口有利于位于其腹部的古尔班通古特沙漠提供西风气流，易引起降水天气。因此北疆沙丘上生长有很多短命植物，其SSA值较高。
参考文献：
[1]黄晓璐，《浅谈大气污染的危害及防治措施》[J]，环境科技，2010，(S2)
[2]宋薇，张镭，大气气溶胶光学厚度遥感研究概况[J].干旱气象，2007，25 (3) : 76-81
作者简介: 木尼热·艾尼（1994-）女，维吾尔族，新疆克州阿图什市人，本科学历，助理工程师，从事预报工作。
论文作者:木尼热·艾尼,吐逊江·艾比布拉, 伊力达尔江·阿不力米提
论文发表刊物:《科技研究》2018年9期
论文发表时间:2018/11/19
标签：南疆论文; 气溶胶论文; 地区论文; 北疆论文; 新疆论文; 塔克拉玛干论文; 沙尘论文; 《科技研究》2018年9期论文;