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在全球气候变化日益受到广泛关注的今天,大气遥感在对大气环境动态和连续监测、空气质量评价与污染预报和重大环境事故监测与评估中有着重要的研究价值和广泛的应用前景。本文以NASA对地观测系统(EOS)中的一颗大气探测卫星Aura上所搭载的OMI传感器所得的大气边界层(PBL)S02数据产品为依据,结合遥感图像处理技术和地理信息系统分析方法,重点分析了以甘肃兰州、白银和金昌,青海西宁、同仁地区2005年四季的边界层S02空间分布情况和2005年2月、2006年2月、2007年2月、2008年2月4期边界层S02变化情况。从总体上看,研究区存在两大S02高值区,即金昌高值区和兰白高值区。
从高值区年内变化来看,S02在空间分布上表现为季节差异性大,而且在排放量巨大时,表现出了明显的高斯分布模式特征。由于冬季采暖的影响,2月份研究区内边界层大气中的SO2不论是面积还是平均柱量值都达到了一个极值,S02柱量值达到洁净大气S02柱量值6倍的区域面积达到17,467km2。由于气候条件的变化,雨水及植被的雨除和洗脱作用,使大气边界层S02平均柱量值在春、秋季为较小值。金昌地区年内二氧化硫柱量值的是洁净大气S02柱量值的4倍面积约为2,547km2。兰白地区年内平均柱量值达到0.81DU的面积约为9,41Okm2。从高值区年际变化来看,2005~2008年间,区域内高值点个数在36.5°N-线±0.5°区域内占总数的三分之一。主要排放为白银-兰州-西宁一线工业及生活源排放,所以此线被认为是该区内人类排放的主要贡献源。整个研究区冬季大气S02空间分布差异性显著;兰白高值区大气S02持续减弱,从南北向发展转向东西向发展,中心面域向多极化扩展,白银地区排放明显减弱。
最后,通过S.A.Carnt和A.J.Krueger等人在计算厄瓜多尔火山排放量时的计算方法,计算出了在0.04。插值精度下2005~2008年2月份研究区大气S02负荷量的变化情况。结果表明,研究区4期S02总量平均值为8.5万吨,从2005年2月到2007年2月,研究区边界层大气S02总负荷量分别减少了1.8、1.3万吨,其年平均递减率约20%,但2008年2月比2007年2月急速上升了一倍多。而且兰白排放源的稳定度高于金昌,而金昌源对总量的平均贡献率为50.3%略强于兰白源。