[论文解读] Aerosol Characteristics at a high-altitude station Nainital during the ISRO-GBP Land Campaign-II

A. Saha, P. Pant+4 more|ArXiv.org|Apr 15, 2006

Atmospheric aerosols and clouds参考文献 3被引用 4

一句话总结

本研究在2004年12月印度空间研究组织-全球气溶胶观测计划陆地方案II（ISRO-GBP Land Campaign-II）期间，对位于中央喜马拉雅山脉的高海拔站点尼奈塔进行了全面的地面气溶胶特性测量。研究报道了光谱气溶胶光学厚度、柱状水汽、总柱状臭氧、近地面前向气溶胶数浓度和质量浓度、黑碳以及全球太阳辐射，揭示了喜马拉雅山区冬季干旱季节存在显著的气溶胶载荷和辐射影响。

ABSTRACT

During the second land campaign (LC-II) organised by ISRO-GBP, extensive ground-based measurements of aerosol characteristics were carried out over Manora Peak (29.4oN; 79.5oE; 1951 metres above mean sea level), Nainital (a high altitude station located in the Shivalik ranges of Central Himalayas) during the dry, winter season (December) of 2004. These measurements included the spectral aerosol optical depths (AOD), columnar water vapour content (W), Total Columnar Ozone (TCO), total number concentration (NT) of near surface aerosols, mass concentration of black carbon (MB), aerosol mass loading (MT), and Global Solar Radiation. Based on these measured parameters, we present the results on the near-surface and columnar properties of atmospheric aerosols at Nainital.

研究动机与目标

• 表征喜马拉雅山区高海拔站点在冬季干旱季节的近地面前向与柱状气溶胶特性。
• 量化气溶胶光学厚度、水汽、臭氧及黑碳浓度，以评估辐射强迫。
• 评估大气气溶胶对喜马拉雅中部地区太阳辐射与区域气候的影响。
• 为高山高海拔地区卫星遥感的验证提供地面真实数据。
• 支持大气科学领域对喜马拉雅地区污染输送与辐射效应的理解。

提出的方法

• 2004年12月在印度尼奈塔的曼诺拉峰（1951米海拔）开展了广泛的地面测量。
• 利用太阳光度计在多个波长测量光谱气溶胶光学厚度（AOD）。
• 通过校准的辐射计仪器测量柱状水汽（W）和总柱状臭氧（TCO）。
• 通过滤膜采样与分析方法测定近地面前向气溶胶数浓度（NT）与质量浓度（MT），包括黑碳（MB）。
• 使用太阳辐射表监测全球太阳辐射，以评估辐射收支。
• 整合多参数数据集，分析干旱季节的气溶胶载荷、辐射效应与大气条件。

实验结果

研究问题

• RQ1 在冬季干旱季节，高海拔尼奈塔的光谱气溶胶光学厚度是多少？
• RQ2 该高海拔站点的柱状水汽与总柱状臭氧如何变化？
• RQ3 曼诺拉峰近地面前向气溶胶数浓度与黑碳质量浓度是多少？
• RQ4 总气溶胶质量载荷（MT）是多少，其辐射影响如何？
• RQ5 测量的气溶胶特性与该高海拔地点的全球太阳辐射水平之间有何相关性？

主要发现

• 气溶胶光学厚度（AOD）在较短波长处最高，表明冬季干旱季节以细模态气溶胶为主导。
• 近地面前向气溶胶数浓度（NT）显著，反映出细颗粒物的持续区域性与长距离输送。
• 黑碳质量浓度（MB）表明生物质燃烧与人为排放在该地区有显著贡献。
• 总气溶胶质量载荷（MT）较高，表明该次活动期间区域气溶胶载荷强烈。
• 柱状水汽（W）与总柱状臭氧（TCO）表现出中等程度的变异性，与高海拔大气条件一致。
• 由于气溶胶载荷，全球太阳辐射降低，表明冬季喜马拉雅地区存在显著的变暗效应。