大气气溶胶的气候效应研究和环境效应研究是当今国际科技界的前沿研究课题,而降低气溶胶辐射强迫估值的不确定性是当务之急。本研究通过开展综合的地基观测结合空间卫星遥感EOS/MODIS资料,使用国际通用的气溶胶光学特性仪器直接观测气溶胶光学特性,对珠江三角洲城市群区域大气气溶胶的辐射特性和气溶胶谱进行系统的观测分析研究,并结合常规地面气象站网资料和卫星资料,分析珠江三角洲城市群区域大气气溶胶的历史、区域特征和演变趋势。在区域尺度范围内给出气溶胶的光学厚度、谱分布以及它们的时空分布等参数。其中系统观测气溶胶的散射系数、吸收系数、消光系数并导出大气气溶胶光学厚度、单散射反射率,及气溶胶相函数资料系列,提供模式研究气溶胶直接辐射强迫的重要输入参数,提供验证对比卫星遥感反演的大气气溶胶光学厚度区域分布的地面观测资料,降低气溶胶直接辐射强迫估值的不确定性。通过观测分析建立本地区气溶胶光学特性物理模型。
2004年开始在珠三角开展超过3年大气气溶胶辐射特性观测研究和AOD的组网观测。观测站网由一个主站和4个子站组成。利用准实时EOS/MODIS 卫星资料,使用毛节泰的反演方法,建立珠三角城市群气溶胶光学厚度区域分布的系统平台,2005年底试运行,2006年业务运行。分析了2001-2005季节平均的珠三角AOD的区域分布。建立了资料数据库,主要有PM10、PM2.5质量浓度、黑碳浓度、气溶胶吸收系数、气溶胶散射系数、气溶胶光学厚度、能见度、二氧化碳、水汽、二氧化硫、氮氧化物、臭氧、风速风向、温度、气压、湿度、降水、雨水成分、雾水成分、气溶胶分级水溶性成分、长波辐射、短波辐射、紫外辐射等资料系列。资料经过质量控制。发表论文12篇,其中国际SCI论文两篇,是本所以第一作者和第一作者单位率先发表的国际SCI论文,重点研究了珠三角50年来大气灰霾的变化规律,分析了重污染事件的典型个例,制定了大气灰霾的判别标准和预报指数、预警信号分级,2005年10月开始内部试发布灰霾预报,课题组成员有1人攻读博士学位,课题负责人结合本项目招收了5名硕士研究生。申请软件专利1项(2006SR14013)。