王肖汉,徐翼洲,张成歆∗,吴跃,孙中平,刘诚,3

(1中国科学技术大学精密机械与精密仪器系,安徽 合肥 230026;2生态环境部卫星环境应用中心,北京 100094;3中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽 合肥 230031)

0 引言

对流层是与人类生活关系最密切的地球大气层区域,人类活动通常将化学化合物直接排放至其中[1]。大气中氮氧化物NOx包括NO和NO2,其作为主要的污染性痕量气体,是导致对流层臭氧积累、酸雨、光化学污染的主要因素[2]。NO2作为大气氮氧化物的主要存在形式之一,被当作衡量大气质量的重要指标[3]。对流层NO2的主要来源分为人为排放源和自然排放源,其中自然排放主要包括森林火灾、雷暴和土壤排放等,人为排放主要包括生产排放、交通排放和生活排放等[4]。

常用的大气污染监测手段分为地基监测和卫星遥感监测。地基监测具有较高的精度,但成本高,且难以实现大范围监测区域覆盖性观测。与地基监测相比,卫星遥感监测具有检测范围广、可长期连续观测、观测种类多、成本低等优点,对于全球范围大气污染物监测具有更好的适用性[5]。目前,GOME(Global ozone monitoring experiment)、OMI(Ozone monitoring instrument)、TROPOMI(TROPOspheric monitoring instrument)和EMI(Environmental trace gases monitoring instrument)等卫星载荷均已应用于全球范围 NO2监测[6]。

EMI是我国首台星载大气监测光谱仪,于2018年5月9日搭载于高分五号(GF-5)卫星发射运行,空间分辨率可达12 km×13 km。中国科大基于EMI卫星原始光谱数据开发的适用于我国高气溶胶背景的对流层NO2反演算法已获得了准确可靠的反演结果,且反演结果与地基MAX-DOAS(Multi-axis differential optical absorption spectroscopy)监测结果具有良好的一致性[7]。……