卫星遥感监测全球和中国区域污染气体NO2和SO2时空空变化

卫星遥感技术的发展为连续、大面积监测城市污染气体NO2和SO2提供了重要技术支持。本文基于紫外-可见光高光谱传感器OMI观测数据,分析了近10余年(2004—2014年)全球和中国区域NO2和SO2空间分布特征、长时间序列变化和季节变化特征。结果表明,中国NO2含量的高值主要集中在京津冀及周边、长江三角洲、珠江三角洲、新疆乌鲁木齐、辽宁沈阳、陕西西安等地,SO2主要集中在京津冀、长江三角洲、珠江三角洲、四川、重庆等地。较2005—2009年,2010—2014年NO2高值范围有所扩大,河北、山东、河南、安徽、新疆乌鲁木齐等地NO2含量有所上升,而珠江三角洲、上海等地NO2含量有所下降。与NO2时空变化不同,较2005—2009年,2010—2014年SO2高值区范围有所缩小,且河北、山东、河南、安徽、江苏、上海、重庆、贵州、珠江三角洲等地SO2含量有所降低。全球范围内,中国东部、美国东部、荷兰、德国、意大利、南非等地NO2含量较高,中国中东部、美国东部、南非、印度等地SO2含量较高。较2005—2009年,2010—2014年美国东部、中国珠江三角洲、中国上海、日本、西班牙、葡萄牙、意大利北部、迪拜等地NO2含量下降明显,而2010—2014年中国东部地区和乌鲁木齐、波兰大部、伊朗德黑兰、伊拉克巴格达、科威特、沙特利雅得、印度新德里、印度巴朗格伊尔及周边、孟加拉国达卡、智利圣地亚哥等地NO2含量却有不同程度的上升。较2005—2009年,2010—2014年中国华北大部、重庆和贵州大部、珠江三角洲、长江三角洲,以及美国东部、南非姆普马兰加及周边等地的SO2含量有所下降,而秘鲁利马、秘鲁南部等地SO2含量出现增长。全球7大主要城市近10年NO2和SO2含量比较结果显示,中国石家庄NO2含量均值最高,其次为中国北京、俄罗斯莫斯科、南非姆普马兰加、美国纽约、德国科隆、中国乌鲁木齐;南非姆普马兰加、中国石家庄、中国北京的SO2总量明显高于美国纽约、德国科隆、俄罗斯莫斯科;中国北京、中国乌鲁木齐、美国纽约、德国科隆、俄罗斯莫斯科城市NO2含量高于SO2。