1. 标题

中国地区MODIS MAIAC高分辨率气溶胶算法的特征与限制

Performance of MODIS high-resolution MAIAC aerosol algorithm in China: Characterization and limitation

2. 成果信息

  Tao, M., J. Wang, R. Li, L. Wang, L. Wang, Z. Wang, J. Tao, H. Che, and L. Chen (2019), Performance of MODIS high-resolution MAIAC aerosol algorithm in China: Characterization and limitation, Atmospheric Environment, 213, 159-169.

  https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2019.06.004

3. 成果团队成员

陶明辉（第一与通讯作者），理学博士，中国地质大学（武汉）华人策略研究论坛，教授，研究方向：大气环境遥感; E-mail：taomh@cug.edu.cn.

王俊， 美国爱荷华大学

王莉莉，中国科学院大气物理研究所

王伦澈，中国地质大学（武汉）

4. 成果介绍

气溶胶气候变化和空气质量的关键参数之一。MODIS多角度大气校正算法(MAIAC)可以1公里的分辨率同时反演气溶胶与地表二向反射参数。MIAIAC算法利用多角度和多像元信息，对改进暗地表和亮地表地区的气溶胶反演都具有较大潜力。

图1 a) 地面站点PM2.5观测；b) MODIS MAIAC 1 km AOD; c) MODIS 3 km AOD; d) MODIS DB 10 km AOD

基于中国地区的9个典型站点，本研究首次系统评估了MAIAC算法在地表类型复杂、排放源区多样、且气溶胶浓度较高的东亚地区的表现。

   图2 研究所用CARSNET（蓝色）和AERONET站点（红色）

与常用的MODIS暗像元和深蓝产品相比，MAIAC反演可在精细尺度上反映小的污染热点。而且，MAIAC基于时间序列观测的云掩码方法可严格去除云以及融化和老化的冰雪区域。虽然反演结果与北京和香河站点观测的相关系数高达0.94, MAIAC产品在中国地区存在显著的偏差。由于气溶胶模型高估了西北沙漠地区的沙尘粒子散射特性，MAIAC气溶胶光学厚度存在较大的系统性低估。而在中国东部，MAIAC反演在气溶胶光学厚度中低值时存在明显的高估，主要源于不同波长地表反射率的回归系数计算误差。MAIAC算法在云/冰雪掩码和空间分辨率方面具有独特优势，可通过考虑东亚地区气溶胶和地表特性进一步改进。

图3 MODIS MAIAC、DB和DT AOD年均值a-c)与有效观测频次d-f)