利用CALIPSO卫星资料分析长三角雾霾期间气溶胶垂直分布特征开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

雾霾是近年来我国，尤其是长三角地区面临的严重环境问题之一，严重影响着大气能见度、交通安全、人体健康以及区域气候变化。

雾霾的形成和发展是一个复杂的物理化学过程，与气溶胶的浓度、组成、分布等密切相关。

气溶胶的垂直分布特征是影响雾霾演变的重要因素，了解雾霾期间气溶胶垂直分布特征及其影响机制，对于深入理解雾霾形成机制、准确预测雾霾发展趋势、有效控制和治理雾霾污染具有重要意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者利用卫星遥感、地面观测和数值模拟等手段对雾霾期间气溶胶的物理化学特征、形成机制、气候效应等方面开展了大量研究，取得了一系列重要成果。

国内研究现状：国内学者利用地面观测数据、卫星遥感数据以及模式模拟等手段，对我国雾霾期间的气溶胶特征、形成机制、气候效应等方面开展了大量研究。

研究表明：我国雾霾期间气溶胶浓度高、粒径小、含水量高，主要以硫酸盐、硝酸盐、铵盐等二次气溶胶为主；雾霾的形成主要受静稳天气形势、高湿环境、人为排放等因素的影响；雾霾会降低大气能见度、影响交通安全、危害人体健康、影响区域气候变化等。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

1.基于calipso卫星l1级产品数据，反演得到长三角地区雾霾期间气溶胶消光系数廓线，分析气溶胶消光系数在垂直方向上的分布特征，并与晴朗天气进行对比分析。

2.利用calipso卫星搭载的偏振激光雷达数据，识别气溶胶类型，分析雾霾期间不同类型气溶胶（如沙尘气溶胶、污染气溶胶等）在垂直方向上的分布差异。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用以下方法和步骤：
1.数据收集与预处理：-收集calipso卫星l1级产品数据、地面pm2.5浓度数据、地面气象观测数据和era5再分析数据等。

-对calipso卫星数据进行质量控制和数据预处理，包括去除云污染、噪声去除等。

-对地面pm2.5浓度数据、地面气象观测数据和era5再分析数据进行质量控制和数据插值等处理，使其与calipso卫星数据在时间和空间上匹配。

5. 研究的创新点

1.利用calipso卫星高分辨率垂直探测数据，精细化分析长三角地区雾霾期间气溶胶的垂直分布特征，弥补地面观测的不足。

2.结合地面pm2.5浓度数据，将雾霾事件进行分级，对比分析不同污染程度下气溶胶垂直分布的差异，为雾霾污染的精细化预报提供参考。

3.综合分析气象要素和边界层结构对气溶胶垂直分布的影响，揭示长三角地区雾霾期间气溶胶垂直分布的形成机制。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 朱梦洁, 刘诚, 朱彬, 等. 近10年中国雾霾时空变化特征分析[j]. 环境科学学报, 2021, 41(9): 3353-3364.

[2] 白建辉, 马建中, 张鹏. 基于calipso卫星资料的中国区域气溶胶光学厚度时空分布[j]. 高原气象, 2017, 36(2): 365-375.

[3] 郭文静, 陈辉, 邓雪娇, 等. 利用calipso卫星资料分析2007～2016年中国区域沙尘气溶胶时空分布及变化特征[j]. 中国环境科学, 2019, 39(11): 4598-4609.