AAS封面故事| 风云卫星助推解决“小颗粒，大题目”

　　大气气溶胶对天气和环境有紧张影响，分外是日益紧张的颗粒物污染事件威胁到公共卫生和生态体系。气溶胶光学厚度（Aerosol Optical Depth，AOD）是表征大气气溶胶光学特性的最基本量。它可以用来推算大气气溶胶含量，是确定大气气溶胶辐射天气效应的关键因子，气溶胶光学厚度也是大气污染物浓度的紧张指示因子。因此气溶胶AOD资料对于气溶胶天气效应研究，及大气环境污染研究具有紧张意义。但是我国目前针对气溶胶的地基观测资料较少。如何结合卫星观测资料，进步大气化学模式预告的正确性具有紧张研究意义。

　　资料夹杂是一种为数值预告提供初值的技术，通过资料夹杂可以充分地行使各种途径得到的大气观测资料，有用地改善数值模式的初始场，实现观测（包括常规和特别很是规观测）与模式的有用结合。通过夹杂AOD资料来改动大气化学预告模式的初始场，从而进步大气化学成分模仿及大气环境预告的正确性。

　　南京信息工程大学闵锦忠团队使用三维变分方法，结合WRF-Chem大气化学模式，改动发展了FY-3A卫星AOD资料直接夹杂体系，并应用在2011年4月东亚一次强沙尘气候中。效果注解, 卫星AOD观测数据的夹杂能明显进步模型气溶胶的展望能力，注解FY-3A卫星气溶胶产品在数值模式及空气质量预告中具有广泛的应用前景，对于我国自立研发的风云卫星气溶胶产品的应用和推广具有肯定的积极指示意义。该研究被选为大气所主理英文期刊Advances in Atmospheric Sciences 2019年第一期封面文章。

　　为检验夹杂后模式预告结果，用Aerosol Robotic Network（AERONET）及China Aerosol Remote Sensing Network (CARSNET)气溶胶地基观测数据、FY-3A 及MODIS 卫星观测数据尴尬刁难比分析。效果注解，夹杂之后模式AOD值的预告能力得到明显进步。同时夹杂FY-3A和MODIS两种卫星数据的夹杂试验预告值比只夹杂一种卫星数据试验的AOD值更接近观测。此外，因为FY-3A在中国大陆地区覆盖范围广，且观测数据大部分位于沙尘源地和大气环境场上游，因此相对于夹杂MODIS卫星AOD的试验，夹杂FY-3A卫星AOD的试验预告结果显明更接近观测数据。该研究注解我国FY-3A卫星气溶胶产品在沙尘气候数值模式及空气质量预告中具有广泛的应用前景。

　　《大气科学进展》（AAS）2019年第1期封面 （原图为酒泉 黄晓虎 摄）。本期封面展示了2011年4月29日,特强沙尘暴打击酒泉实况。此次沙尘暴在随后的几天内覆盖了中国的大部分地区。本次研究针对此次影响了中国及周边地区的强沙尘气候，使用我国风云三号A（FY-3A）卫星及美国的MODIS卫星气溶胶资料进行了夹杂及模仿试验研究。

　　图1 2011年4月28日-2011年5月3日期间4组试验中模式输出效果与4个AERONET站点数据对比图

图2 2011年4月28日-2011年5月3日期间4组试验中模式输出效果与4个CARSNET站点数据对比图

　　Reference：

　　Xia, X. L., J. Z. Min, F. F. Shen, Y. B, Wang, and C. Yang, 2019: Aerosol data assimilation using data from Fengyun-3A and MODIS: Application to a dust storm over East Asia in 2011. Adv. Atmos. Sci., 36(1), 1–14, https://doi.org/10.1007/s00376-018-8075-9.

　　Download:

　　https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-018-8075-9

　　http://159.226.119.58/aas/EN/10.1007/s00376-018-8075-9