卫星遥感研究火灾对大气成分和短波辐射的影响:多个例研究

【作者】 符玉云； 李锐； 黄建国； Yves Bergeron； 傅云飞； 王雨；

【机构】 中国科学技术大学； 中国科学院华南植物园； Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT)；

【摘要】 本研究利用Aqua卫星的MODIS,AIRS,CERES传感器、Aura卫星的OMI传感器对火灾释放的气溶胶、大气痕量气体、及相应大气顶短波辐射等物理量的遥感反演结果研究了火灾对大气成分和短波辐射的影响。所选择的火灾个例及其相应的主要燃料类型为:中国东北地区（NEC）农作物火灾个例、西伯利亚的混合型森林火灾、加利福利亚的针叶林火灾。中国东北农田火灾个例中,以火辐射功率（FRP）计算的气溶胶排放系数（Ce）为20.51±2.55gMJ^-1。该排放率仅约为西伯利亚混合型森林火灾(40.01±9.21 g MJ^-1)和加利福利亚针叶林火灾(45.23±8.81 g MJ^-1)的一半。中国东北农田火灾的CO释放率也仅为23.94±11.83 g MJ^-1,约为西伯利亚混合型森林火灾的1/3和加利福利亚针叶林火灾的1/2。然而,中国东北农田火灾的NOx释放率(2.76±0.25 g MJ^-1)却是另外两个火灾的约3倍。因此,中国东北农田火灾的烟幕中,NOx对其他污染物包括气溶胶、甲醛（HCHO）、CO的比例远高于其他火灾。尽管不同火灾释放的大气污染物的速率、相对成分有很大差异,但是他们在大气顶所产生的短波直接辐射强迫系数却非常接近,为20.09±0.89²2.93±1.01 Wm^-2 per AOD.该研究揭示了大尺度空间下不同火灾对区域大气成分的影响,所发现的差异很有可能与火灾的燃料类型、火灾的燃烧状态（闷烧、明火）等有关。该研究结果对利用多源卫星观测结果估算气溶胶等大气污染物的释放率以及以及他们所造成的大气短波辐射强迫有应用价值。更多还原