孙二昌 , 麻金继 *, 吴文涵 , 杨光 , 郭金雨

( 1 安徽师范大学地理与旅游学院, 安徽 芜湖 241002;2 资源环境与地理信息工程安徽省工程技术研究中心, 安徽 芜湖 241002 )

0 引 言

PM2.5污染危害人体健康[1]、降低大气能见度[2]以及对气候变化[3,4]有着重要影响。PM2.5污染的准确模拟不仅可以为公众提供及时的预报预警, 而且能在大气污染防控中起到重要作用。

大气化学模式基于天气动力学与大气化学基础, 能够重现大气污染物在三维空间中的反应与传输过程,是 PM2.5数值模拟的重要手段[5]。然而, 由于 PM2.5污染模拟的复杂性以及模式背景场 (初始场)、污染排放源等的不确定性[6-9], PM2.5污染模拟存在着偏差, 特别是重污染期间模拟偏差更大。资料同化是结合观测资料对模式背景场 "真实" 状态的一种估计方法, 是改善大气污染物预报精度的重要途径[10-12]。以往PM2.5污染模拟的同化资料多为地面观测资料或极轨卫星气溶胶光学厚度 (AOD) 资料。例如: Feng等[13]、Werner 等[14]通过地面观测资料与中分辨率成像光谱仪 (MODIS) AOD资料的同化实验证明了观测资料同化可减少背景场气溶胶的不确定性, 进而可改善 PM2.5浓度的预报精度。

新一代地球静止轨道卫星Himawari-8 发射于2014 年12 月7 日, 搭载了先进光学传感器AHI (Advanced Himawari Imager), 观测区域覆盖了我国大部分地区, 与极轨卫星相比拥有更高的观测频次, 为大气污染物模拟同化提供了更加丰富的观测资料[15]。Zhang等[16]、韦海宁等[17]、赵垒等[18]使用AERONET站点观测数据对中国区域Himawari-8 AOD 产品进行验证, 结果表明Himawari-8 AOD 产品在中国区域有较好的精度。……