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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:周世弘
研究生(外文):Shyh-Horng Jou
論文名稱:利用衛星及地面觀測探討東北亞地區之季節性空氣品質變化
論文名稱(外文):A study of Seasonal Air Quality in the Northeastern Asia by Satellite and Ground Data
指導教授:黃世任黃世任引用關係
指導教授(外文):Shih-Jen Huang
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:海洋環境資訊學系
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:128
中文關鍵詞:中解析度成像光譜儀氣膠
外文關鍵詞:MODISaerosol
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本研究以MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)/TERRA的氣膠光學深度 (Aerosol Optical Depth,AOD),及全球氣膠觀測網 (Aerosol Robotic Network,AERONET)資料,探討2000年到2005年間,東北亞地區的季節性空氣品質變化。發現北京(Beijing)和香河縣(Xiang_He)測站的氣膠平均值及標準差相當接近,且比其他測站的值高。因為這兩測站地理位置接近,且最接近沙源地的緣故。
從四季氣膠光學厚度平均值的變化發現,東北亞地區受懸浮微粒影響最嚴重的是夏季,其次是春季。而臺灣測站的平均氣膠光學厚度最高值為春季。顯示地理位置位於較南邊且四面環海的臺灣,受懸浮微粒影響的時間與其他測站略有差異。另外,最接近沙源的Beijing測站地區2003年空氣中懸浮微粒的平均氣膠光學厚度(1.11)最高,甚至比2002年及2004年的氣膠光學厚度高出一倍,是影響東北亞地區最為嚴重的一年。
本研究結果亦顯示,氣膠光學厚度的單次事件最大值出現在春季。從衛星觀測的氣膠懸浮微粒分布與氣流軌跡回溯圖顯示,其原因應為來自中國大陸沙塵污染源隨著高壓環流傳送的影響。而夏季高懸浮微粒的現象主要是受到中國大陸人為污染源的影響。
The purpose of this thesis is using MODIS/Terra aerosol optical depth (AOD) and the global Aerosol Robotic Network (AERONET) data to discuss the seasonal variation of the air quality in the Northeastern Asia during the period from 2000 to 2005. It is found that the mean AOD values in Beijing and Xiang-He are similar and much higher than the other locations. This may result from the reality that the two locations neighboring and both of tem are close to the sand source.
From the observation of the seasonal AOD average values in the Northeastern Asia, we can find that summer is the worst season influenced by the suspended particle in the air, while spring is the second worst season. As for Taiwan, it is surrounded by seas and far from sand source, so the highest AOD happens in spring, quite different from the results shown in other location. Besides, in 2003 the AOD value in Beijing, which is closest to the sand source, shows the highest, even higher than those in 2002 and 2004 during the study period.
This study also indicates that the maximum value of each high AOD event in the Northeastern Asia happens in spring. From the satellite observation of the aerosol distribution and the HYSPLIT (HYbrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory) model results, we can conclude that the highest AOD in winter may result from the transport of the sand storm by the high pressure circulation, but the high AOD in summer is different. It mainly results from the anthropogenic pollution in China.
第一章、前言…………………………………………………………1
1.1 研究動機…………………………………………………………1
1.2 研究目的…………………………………………………………5
第二章、文獻回顧……………………………………………………7
2.1 氣膠………………………………………………………………7
2.2 沙塵暴發生的條件………………………………………………8
2.3 懸浮微粒對人體的影響…………………………………………11
2.4 沙塵對環境造成的影響…………………………………………11
2.5 土地沙化…………………………………………………………12
2.6 沙塵暴的天氣形勢………………………………………………13
第三章、資料特性……………………………………………………15
3.1 Terra衛星簡介 …………………………………………………15
3.2 MODIS 簡介………………………………………………………15
3.3 運用產品…………………………………………………………16
3.4 分析方法…………………………………………………………16
第四章、資料分析……………………………………………………18
4.1 資料收集和篩選…………………………………………………18
4.2 衛星遙測氣膠光學厚度與地面測站氣膠光學厚度的關係分析
……………………………………………………………………19
4.3 衛星遙測與測站實測之氣膠光學厚度對懸浮微粒情形的監測
……………………………………………………………………22
4.3.1 東北亞各地區氣膠光學厚度四季變化情形…………………22
4.3.2 各地面測站每年四季氣膠光學厚度分析……………………25
第五章、結果與討論…………………………………………………31
5.1 MODIS衛星資料的反演 …………………………………………31
5.2 地面測站氣膠光學厚度個案檢討分析…………………………31
5.2.1 Anmyon測站氣膠光學厚度個案檢討分析……………………32
5.2.2 Beijing測站氣膠光學厚度個案檢討分析 …………………34
5.2.3 Gosan_SNU測站氣膠光學厚度個案檢討分析 ………………36
5.2.4 Gwangju_K-JIST測站氣膠光學厚度個案檢討分析…………40
5.2.5 Seoul_SNU測站氣膠光學厚度個案檢討分析 ………………42
5.2.6 Taiwan測站氣膠光學厚度個案檢討分析……………………46
5.2.7 Xiang_He測站氣膠光學厚度個案檢討分析…………………49
第六章、結論…………………………………………………………52
參考文獻………………………………………………………………55

表目錄

表2.1:典型大氣氣膠的三尖峰粒徑分布 …………………………60
表2.2:中國西北地區沙塵暴天氣強度劃分標準 …………………60
表3.1:Terra衛星運行之基本資料…………………………………60
表3.2:各頻道範圍及用途 …………………………………………61
表4.1:衛星遙測氣膠光厚度對照各測站位置之平均值、標準差及資料天數…………………………………………………………………62
表4.2:衛星遙測與各地面測站氣膠光學厚度對照後,二者的平均值、標準差及資料天數的分析………………………………………63
表4.3:地面各測站實測氣膠光學厚度四季平均值、標準差及資料數
…………………………………………………………………………64
表4.4:2000年∼2005年測站實測四季氣膠光學厚度資料統計表
…………………………………………………………………………64
表4.5:2000年∼2005年測站實測四季氣膠光學厚度平均值統計表
…………………………………………………………………………65
表5.1:行政院環保署中壢地區2002年8月份空氣污染懸浮微粒濃度 …………………………………………………………………………66

圖目錄

圖4.1:地面測站位置 ………………………………………………67
圖4.2:衛星遙測氣膠光學厚度平均圖 ……………………………68
圖4.3:衛星遙測與Anmyon地面測站之氣膠光學厚度的關係圖
………………………………………………………………69
圖4.4:衛星遙測與Beijing地面測站之氣膠光學厚度的關係圖
………………………………………………………………69
圖4.5:衛星遙測與Gosan_SNU地面測站之氣膠光學厚度的關係圖
………………………………………………………………69
圖4.6:衛星遙測與Gwangju_K-JIST地面測站之氣膠光學厚度的關係圖………………………………………………………………………70
圖4.7:衛星遙測與Seoul_SNU地面測站之氣膠光學厚度的關係
………………………………………………………………70
圖4.8:衛星遙測與Taiwan地面測站之氣光學厚度的關係圖 ……70
圖4.9:衛星遙測與Xiang_He地面測站之懸浮微粒濃度的關係圖
………………………………………………………………71
圖4.10:測站實測春季氣膠光學厚度平均值趨勢圖………………72
圖4.11:影響台灣地區歷年沙塵暴統計圖…………………………73
圖4.12:測站實測夏季氣膠光學厚度平均值趨勢圖………………74
圖4.13:測站實測秋季氣膠光學厚度平均值趨勢圖………………75
圖4.14:測站實測冬季氣膠光學厚度平均值趨勢圖………………76
圖5.1:Anmyon測站實測四季氣膠光學厚度 ………………………77
圖5.2:Beijing測站實測四季氣膠光學厚度………………………77
圖5.3:Gosan_SNU測站實測四季氣膠光學厚度……………………78
圖5.4:Gwangju_K_JIST測站實測四季氣膠光學厚度 ……………78
圖5.5:Seoul_SNU測站實測四季氣膠光學厚度……………………79
圖5.6:Taiwan測站實測四季氣膠光學厚度 ………………………79
圖5.7:Xiang_He測站實測四季氣膠光學厚度 ……………………80
圖5.8:2003年5月19日地面天氣圖…………………………………80
圖5.9:2003年5月20日地面天氣圖…………………………………81
圖5.10:Anmyon測站2003年5月20日回溯72小時氣流軌跡圖
………………………………………………………………82
圖5.11:2003年5月19日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖…………………………………………………………………83
圖5.12:2003年5月20日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖…………………………………………………………………84
圖5.13:2003年5月20日可見光衛星圖 ……………………………85
圖5.14:2003年5月16日地面天氣圖 ………………………………85
圖5.15:2003年5月17日地面天氣圖 ………………………………86
圖5.16:2003年5月18日地面天氣圖 ………………………………86
圖5.17:Beijing測站2003年5月20日回溯72小時氣流軌跡圖
………………………………………………………………87
圖5.18:2003年5月18日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖…………………………………………………………………88
圖5.19:2003年5月19日可見光衛星圖 ……………………………89
圖5.20:2001年4月8日地面天氣圖…………………………………89
圖5.21:2001年4月9日地面天氣圖…………………………………90
圖5.22:2001年4月10日地面天氣圖 ………………………………90
圖5.23:Gosan_SNU測站2001年4月10日回溯72小時氣流軌跡圖(1000公尺以下) ……………………………………………………………91
圖5.24:Gosan_SNU測站2001年4月10日回溯72小時氣流軌跡圖(2000公尺以上) ……………………………………………………………92
圖5.25:2001年4月8日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖……………………………………………………………………93
圖5.26:2001年4月9日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖……………………………………………………………………94
圖5.27:2001年4月10日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖…………………………………………………………………95
圖5.28:2001年4月10日可見光衛星圖 ……………………………96
圖5.29:2004年6月28日地面天氣圖 ………………………………97
圖5.30:2004年6月29日地面天氣圖 ………………………………97
圖5.31:2004年6月30日地面天氣圖 ………………………………98
圖5.32:Gwangju_K-JIST測站2004年6月30日回溯72小時氣流軌跡圖 ……………………………………………………………99
圖5.33:2004年6月28日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖…………………………………………………………………100
圖5.34:2004年6月29日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖…………………………………………………………………101
圖5.35:2004年6月30日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖…………………………………………………………………102
圖5.36:2004年6月30日可見光衛星圖 ……………………………103
圖5.37:2002年3月19日地面天氣圖 ………………………………104
圖5.38:2002年3月20日地面天氣圖 ………………………………104
圖5.39:2002年3月21日地面天氣圖 ………………………………105
圖5.40:Seoul_SNU測站2002年3月21日回溯72小時氣流軌跡圖
………………………………………………………………106
圖5.41:2002年3月19日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖…………………………………………………………………107
圖5.42:2002年6月2日地面天氣圖…………………………………108
圖5.43:2002年6月3日地面天氣圖…………………………………108
圖5.44:2002年6月4日地面天氣圖…………………………………109
圖5.45:2002年6月5日地面天氣圖…………………………………109
圖5.46:Seoul_SNU測站2002年6月5日回溯72小時氣流軌跡圖
………………………………………………………………110
圖5.47:2002年6月2日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖……………………………………………………………………111
圖5.48:2002年6月3日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖……………………………………………………………………112
圖5.49:2002年6月4日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖……………………………………………………………………113
圖5.50:2002年6月5日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖……………………………………………………………………114
圖5.51:2002年8月13日地面天氣圖 ………………………………115
圖5.52:2002年8月14日地面天氣圖 ………………………………115
圖5.53:2002年8月15日地面天氣圖 ………………………………116
圖5.54:Taiwan測站2002年8月15日回溯72小時氣流軌跡圖
………………………………………………………………117
圖5.55:2002年8月13日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖…………………………………………………………………118
圖5.56:2002年8月14日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖…………………………………………………………………119
圖5.57:2002年8月15日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖…………………………………………………………………120
圖5.58:2002年8月15日可見光衛星圖 ……………………………121
圖5.59:2004年9月26日地面天氣圖 ………………………………122
圖5.60:2004年9月27日地面天氣圖 ………………………………122
圖5.61:2004年9月28日地面天氣圖 ………………………………123
圖5.62:Xiang_He測站2004年9月28日回溯72小時氣流軌跡圖(1000公尺以下) ………………………………………………………………124
圖5.63:Xiang_He測站2004年9月28日回溯72小時氣流軌跡圖(2000公尺以上) ………………………………………………………………125
圖5.64:2004年9月26日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學厚度空間分佈圖…………………………………………………………………126
圖5.65:2004年9月27日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學
厚度空間分佈圖………………………………………………………127
圖5.66:2004年9月28日衛星遙測MODIS AOD500nm氣膠光學
厚度空間分佈圖………………………………………………………128
宋鎮宇(2000),台灣地區大氣氣膠特性之研究—高雄及台北都會區氣膠特性與散光係數,國立中央大學環境工程研究所碩士論文,共152頁。
李俊璋(1982),台北巿空氣中懸浮微粒物理化學分析及學童肺功能之研究,國立台灣大學環境工程研究所碩士論文,共116頁。
林宗嵩及余嘉裕(2005),1995年3月12日台灣北部黃雨個案分析,2005年海峽兩岸沙塵暴與環境治理學術研討會,475-494。
徐啟運及胡敬松(1997),我國西北地區沙塵暴天氣時空分布特徵分析,中國沙塵暴研究,11-15。
錢正安、賀慧霞及瞿章(1997),我國西北地區沙塵暴的分級標準和個例普及統計特徵,中國沙塵暴研究,1-15。
Chen, G. T. -J. and H. -J. Chen, (1987) Study on Large-Scale Features of Dustorm System in East Asia. Papers in Meteorological Research 10:57-80.
Chow, J.C., (1995) Measurement Methods to Determine Compliance with Ambient Air Quality Standards for Suspended Particles. J. Air & Waste Manage. Assoc 45, 320-382.
Chu, D. A., Y. J. Kaufman, C. Ichoku, L. A. Remer, D. Tanre, and B. N. Holben, (2002) Validation of MODIS Aerosol Optical Depth Retrieval Over Land, Geophys. Res. Letters, 29.
Chung, Y.S., (1992) On the Observations of Yellow Sand (Dust Storms) in Korea.Atmospheric Environment 26A, 2743-2749.
Chung, Y. S.and M. B. Yoon, (1996) On the Occurrence of Yellow Sand and Atmospheric Loadings.Atmospheric Environment 30, 2387-2397.
Dockery, D. W., C. A. Pope, X. Xu, and I. D. Sprengler, (1993) An Association Between Air Pollution and Mortality in Six U.S. Cities. New England Journal of Medicine 329, 1573-1579.
Dubovik, O., B. N. Holben, T. F. Eck, A. Smirnov, Y. J. Kaufman, M. D. King, D. Tanre, and I. Slutsker, (2002) Variability of Absorption and Optical Properties of Key Aerosol Types Observed in Worldwide Locations, J. Atm. Sci., 59, 590-608.
Hansen J. E. and A. A. Lacis, (1990) Sun and Dust Versus Greenhouse Gases: an Assessment of Their Relative Roles in Global Climate Change. Nature, 246, 713-719.
Iwasaka, Y., M. Yamato, R. Iamasu, and A. One, (1988) Transport of Asian Dust (Kosa) Particles:Importance of Weak kosa Events on the Geochemical Cycle of Soil Particles. Tellus 40B, 494-503.
John, W., S. M. Wall, J. L. Ondo, and W. Winklmayr, (1990) Modes in the Size Distribution of Atmospheric Inorganic Aerosol.Atmospheric Environment 24A, 2349-2359.
Justice, C. O., E. Vermote, J. R. G. Townshend, R. Defries, D. P. Roy, D. K. Hall, V. V. Salomonson, J. L. Privette, G. Riggs, A. Strahler, W. Lucht, R. B. Myneni, Y. Knyazikhin, S. W. Running, R. R. Nemani, Z. Wan, A. R. Huete, W. Van Leeuwen, R. E. Wolfe, L. Giglio, J. P. Muller, P. Lewis, and M. J. Barnley, (1998) The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS):Land Remote Sensing for Global Change Research, IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, 36(4), 1228-1249.
King, M. D., W. P. Menzel, Y. J. Kaufman, D. Tanre, B. C. Gao, S. Plantnick, S. A. Ackerman, L. A. Remer, R. Pincus, and P. A. Hubanks, (2003) Cloud and Aerosol Properties, Precipitable Water, and Profiles of Temperature and Water Vapor from MODIS, IEEE Trans. Geosci. Remote Sens, 41(2), 442-458.
King, M., Y. J. Kaufman, D.Tanre ,and T. Nakajima, (1999) Remote Sensing of Tropospheric Aerosols from Space:Past, Present and Future, Bull. Amer. Meteor. Soc., 80, 2229-2259.
Kotamarthi, V. R. and G. R. Carmichael, (1993) A Modeling Study of the Long Range Transport of Kosa Using Particle Trajectory Analysis. Tellus 45B, 426-441.
Liou, K. N., (2002) An Introduction to Atmospheric Radiation, Academic Press, New York, 583p.
Shinn, E. A., G. W. Smith, J. M. Prospero, P. Betzer, M. L. Hayes, V. Garrison, and R. T. Barber, (2000) African Dust and the Demise of Caribbean Coral Reefs. Geophys, Res. Lett. 27(19), 3029-3032.
Tuch, A.M., E. J. Tamm, H. P. Heyder, C. H. Brand, H. E. Roth, J. P. Wichmann, and W. G. Kreyling, (2000) Comparison of Two Partical-Size Spectrometers for Ambient Aerosol Measurements. Atmospheric Environment 34, 139-149.
Vermote, E. F., C. O. Saleous, Y. J. Justice, J. L. Privette, L. Remer, J. C. Roger, and D. Tanre, (1997) Atmospheric Correction of Visible To middle-Infrared EOS-MODIS Data Over Land Surfaces:Background, Operational, Algorithm and Validation, J. Geophys. Res., 102(14), 17131-17141.
Vermote, E. F.and A. Vermeulen, (1999) MODIS Atmospheric Correction Algorithm:Spectral Reflectance (MOD09). Algorithm Technical Background Document, Version 4.0.
Zhou, M., k. Okada, F. Qian, P. M. Wu, L. Su, B. E. Casareto, and T. Shimohara, (1996) Characteristics of Dust-Storm Particles and Their Long-Range Transport from China to Japan-Case Studies in April 1993. Atmospheric Research No. 40, 19-31.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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