劉璇，朱彬，袁亮，關(guān)學(xué)鋒

（1.新疆氣象服務(wù)中心，新疆烏魯木齊 830002；2.南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害教育部重點實驗室，氣候與環(huán)境變化國際合作聯(lián)合實驗室，氣象災(zāi)害預(yù)報預(yù)警與評估協(xié)同創(chuàng)新中心，中國氣象局氣溶膠與云降水重點開放實驗室，江蘇南京 210044）

基于CALIPSO衛(wèi)星資料的華東地區(qū)氣溶膠垂直分布特征

劉璇1，朱彬2，袁亮2，關(guān)學(xué)鋒1

（1.新疆氣象服務(wù)中心，新疆烏魯木齊 830002；2.南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害教育部重點實驗室，氣候與環(huán)境變化國際合作聯(lián)合實驗室，氣象災(zāi)害預(yù)報預(yù)警與評估協(xié)同創(chuàng)新中心，中國氣象局氣溶膠與云降水重點開放實驗室，江蘇南京 210044）

基于2010年12月1日—2011年11月30日美國國家航空航天局云—氣溶膠激光雷達與紅外探測者衛(wèi)星搭載的激光雷達CALIPSO的監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過分析消光后向散射系數(shù)、體積退偏比和色比，得到了華東地區(qū)垂直方向上氣溶膠粒子的散射能力、尺度、規(guī)則程度隨高度的變化及其季節(jié)變化特征。結(jié)果表明：隨著高度的增加華東地區(qū)大氣的散射能力減弱。整層大氣不同季節(jié)粒子的形狀大小不同，春季不規(guī)則、大粒徑粒子所占比例與其他季節(jié)相比較大。夏季較規(guī)則、小粒徑的粒子較多。各高度層的后向散射系數(shù)值分布范圍為5×10-4～20×10-4km-1·sr-1。對不同高度消光后向散射系數(shù)、體積退偏比和色比隨時間變化的研究表明，春季受沙塵輸送的影響，0～4 km大氣層中不規(guī)則大粒徑粒子較多；4～8 km大氣層由于所含氣溶膠粒子較少，大氣散射能力隨季節(jié)變化不明顯；而8～10 km大氣層中粒子含量最少，導(dǎo)致大粒徑粒子所占比例較高，此外該高度層在秋季不規(guī)則、大粒徑粒子相對較多，冬季規(guī)則、小粒徑粒子相對較多。

CALIPSO；氣溶膠；垂直分布；消光后向散射系數(shù)；體積退偏比；色比

大氣氣溶膠是由大氣介質(zhì)和混合于其中的固體或液體顆粒物組成的多相體系，其可以直接或間接地改變地—氣系統(tǒng)的輻射收支來影響氣候和環(huán)境[1]。氣溶膠的時空分布非均勻性，成為在氣候變化模擬和環(huán)境遙感中最不確定的因子之一[2]。因此，了解不同區(qū)域氣溶膠分布和變化特征成為全面和精確評估氣溶膠輻射強迫的關(guān)鍵[3]。

氣溶膠的垂直分布特征是評估氣溶膠輻射效應(yīng)的關(guān)鍵要素之一[4]，雖然眾多學(xué)者通過地基觀測實驗對全球各地氣溶膠理化性質(zhì)進行了較為系統(tǒng)的研究[5-14]，美國與中國分別組建了地基氣溶膠觀測網(wǎng)對氣溶膠的變化特征進行長期觀測[15-16]，但對氣溶膠在垂直分布特征的了解仍然不夠完善。為了彌補地基觀測的不足，研究者們利用云—氣溶膠激光雷達與紅外探測者衛(wèi)星（CALIPSO）搭載的激光雷達反演的資料來全面研究特定區(qū)域內(nèi)氣溶膠隨經(jīng)緯度變化的二維平面分布以及氣溶膠在不同垂直高度上的分布情況[17-18]。該極軌衛(wèi)星隸屬美國國家航空航天局，為A-Train系列衛(wèi)星之一，通過星載云和氣溶膠正交偏振激光雷達（CALIOP）獲得軌道白天和晚上的兩個波長（532 nm和1064 nm）的消光后向散射系數(shù)（β），包括532 nm總后向散射系數(shù)、532 nm垂直后向散射系數(shù)和1064 nm后向散射系數(shù)[19]。Noel等[20]利用地基532 nm云激光雷達觀測結(jié)果證明了該衛(wèi)星反演得到的消光系數(shù)和光學(xué)厚度的可靠性。國內(nèi)科學(xué)家也將此衛(wèi)星資料用于氣溶膠的研究中，如陳勇航等[21]采用CALIPSO資料對一次強沙塵輸送過程中氣溶膠垂直分布特征進行了研究。馬盈盈等[22]通過利用該衛(wèi)星數(shù)據(jù)，探討了中國東南部地區(qū)海洋面與陸地面氣溶膠的差別及其產(chǎn)生原因，并給出了氣溶膠光學(xué)厚度隨高度層次的變化及其在整體區(qū)域范圍內(nèi)的分布特點。蔡宏珂等[23]對一次秸稈燃燒后氣溶膠光學(xué)特性進行分析。此外，還有一些學(xué)者利用CALIPSO星載激光雷達資料集中揭示了上海地區(qū)發(fā)生霾時氣溶膠的垂直分布特征[24-26]。

華東地區(qū)作為中國綜合技術(shù)水平較高的經(jīng)濟區(qū)，近年來由于經(jīng)濟社會的迅速發(fā)展，汽車尾氣排放、化石燃料燃燒等等使得大氣氣溶膠排放顯著增加，城市空氣質(zhì)量受到較大的威脅，對區(qū)域環(huán)境和氣候也造成巨大的影響[27-28]。因此研究該地區(qū)氣溶膠的垂直分布特征能夠為衛(wèi)星遙感在區(qū)域環(huán)境監(jiān)測的適用性和在空氣污染過程中的應(yīng)用以及在空氣質(zhì)量預(yù)報和控制方面提供科學(xué)性參考。

1 資料與方法

本研究采用華北地區(qū)2010年12月—2011年11月期間CALIPSO衛(wèi)星獲取的總消光散射系數(shù)、體積退偏比和色比資料對氣溶膠垂直分布特征進行分析。

CALIPSO衛(wèi)星搭載的CALIOP激光雷達測量3個通道的回波信號，其中一個通道為1064 nm的后向散射信號（β′106（4z）），另外2個通道測量532 nm后向散射信號的正交極化分量（垂直分量β′⊥（z）和平行分量β′‖（z））。通過公式（1）計算得到532 nm總后向散射系數(shù)。

通過公式（2）和公式（3），CALIOP可以獲得高度z上兩個波長（532 nm和1064 nm）的后向散射系數(shù)（β532，⊥（z）和β106（4z）），單位為km-1·sr-1。

式中，T（2z）表示雙向大氣透過率，由公式（4）計算得到:式（4）中，δm、δa和δO3分別表示氣體分子、氣溶膠和臭氧的消光系數(shù)，zsat代表衛(wèi)星的高度。

體積退偏比VDR是532 nm垂直后向散射系數(shù)與532 nm平行后向散射系數(shù)之比，該參數(shù)反映的是被測顆粒的不規(guī)則程度，退偏比越大，說明顆粒越不規(guī)則，由公式（5）計算所得：

VDR的大小可以作為區(qū)分“規(guī)則”與“不規(guī)則”氣溶膠粒子的參量，本研究試圖通過VDR數(shù)值的大小分析氣溶膠的規(guī)則性。

色比CR是1064 nm與532 nm總后向散射系數(shù)之比，其可以表征被測顆粒物的粒徑大小，值越大，粒徑越大：

所有資料中剔除衛(wèi)星非過境時段，云遮蓋過多，缺測，以及信噪比較高的日間數(shù)據(jù)，對篩選出的夜間華東地區(qū)對應(yīng)時段的53個CALIPSO過境的數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 華東地區(qū)氣溶膠總體變化趨勢

中分辨率成像光譜儀（MODIS）是搭載在TERRA衛(wèi)星上的一個傳感器，具有從可見、近紅外到紅外的36個通道，最高可見光分辨率達到250 m，掃描寬度達2330 km，對陸地氣溶膠遙感提供了可行的手段。MODIS的氣溶膠數(shù)據(jù)產(chǎn)品自2000年以來得到了廣泛使用，使得氣溶膠的遙感監(jiān)測能力得到了很大的提高，為區(qū)域及全球大范圍監(jiān)測大氣氣溶膠提供了可能，并能在一定程度上反映大氣中的氣溶膠含量[29]。本文使用MODIS 3級格點數(shù)據(jù)產(chǎn)品（MOD08，版本C051）550 nm波段的AOD（Aerosol Optical Depth at 0.55 microns for both Ocean（best）and Land（corrected）：Mean），產(chǎn)品的空間分辨率為1°×1°經(jīng)緯度網(wǎng)格。圖1為華東地區(qū)2009—2014年MODIS氣溶膠光學(xué)厚度（AOD）的年均值序列，該圖由MODIS L3級月平均數(shù)據(jù)做年平均所得?？梢钥吹?009—2014年華東地區(qū)的AOD值呈現(xiàn)出先增高后降低的趨勢，在2011年達到最高值。圖2則為華東地區(qū)2011年AOD的平均分布狀況，圖中白色邊界線所包含的區(qū)域則為本研究中所指的華東地區(qū)的范圍，包括上海、江蘇、浙江、安徽、江西、福建、山東等地。由圖2可知，在中國東部地區(qū)中華東地區(qū)的AOD值相對較高，尤其是山東、江蘇、安徽、上海等地的大部分地區(qū)AOD平均值基本都在0.6以上。因此本研究利用AOD值相對較高的2011年（2010年12月—2011年11月）的CALIPSO衛(wèi)星資料，通過分析消光后向散射系數(shù)、體積退偏比和色比等參數(shù)來探究華東地區(qū)氣溶膠的垂直分布和季節(jié)變化特征（冬季：12—次年2月、春季：3—5月、夏季：6—8月、秋季：9—11月）。同時通過分層（0～2 km、2～4 km、4～6 km、6～8 km和8～10 km）對不同高度層的氣溶膠分布狀況進行統(tǒng)計。

圖1 華東地區(qū)2009—2014年AOD年均值變化

圖2 華東地區(qū)2011年AOD分布狀況

2.2 華東地區(qū)氣溶膠垂直分布特征

2.2.1 散射系數(shù)的垂直分布

根據(jù)前人研究可知[17，19]，后向散射系數(shù)值小于8×10-4km-1·sr-1為空氣分子，8×10-4～4.5×10-4km-1· sr-1為氣溶膠顆粒，大于4.5×10-4km-1·sr-1為云粒子，統(tǒng)計2010年12月—2011年11月532 nm總消光后向散射系數(shù)垂直分布（表1）可以看出，隨著高度的增加，氣溶膠散射系數(shù)的頻率逐漸降低，在低層（0～2 km）為26.8%，為各高度最大，而在8～10 km氣溶膠散射系數(shù)所占頻率最低為10.1%，說明低層大氣（0～2 km）的氣溶膠含量最多，散射作用最強，隨著高度的增加氣溶膠的含量逐漸減少。

表1 各高度內(nèi)532 nm總消光后向散射系數(shù)頻率分布

圖3給出了532 nm總消光后向散射系數(shù)頻率隨散射系數(shù)和高度的變化。高度0～10 km內(nèi)532 nm總消光后向散射系數(shù)出現(xiàn)的頻率隨著散射系數(shù)的增大而減小，0～2×10-4km-1·sr-1范圍內(nèi)的散射系數(shù)頻率最高，達到43.6%，說明空氣分子在整個大氣層中所占比例最高。不同高度范圍532 nm總消光后向散射系數(shù)分布頻率如圖3b所示。大于12×10-4km-1· sr-1范圍內(nèi)散射系數(shù)頻率基本都隨著高度的增加而降低。0～2 km高度層內(nèi)散射系數(shù)頻率隨著總消光后向散射系數(shù)的增加而增大。2～8 km大氣層的散射系數(shù)頻率在該范圍內(nèi)隨著后向散射系數(shù)的增加而減小。說明散射能力越強的粒子在低層大氣中所占比例越多?？梢姡S著高度的增加華東地區(qū)大氣中氣溶膠的散射能力減弱，該結(jié)果與表1所展示的結(jié)果類似，這主要是由于受本地排放和大氣擴散條件的影響，使近地面氣溶膠粒子增多，導(dǎo)致低層（0～2 km）大氣的散射能力增強[17]。

圖3 高度0～10 km 532 nm總消光后向散射系數(shù)頻率（a）和不同高度532 nm總消光后向散射系數(shù)頻率（b）分布

2.2.2 體積退偏比的垂直分布

體積退偏比是區(qū)別規(guī)則粒子（球形或近似球形氣溶膠）和不規(guī)則粒子（非球形氣溶膠）的指標(biāo)。高度0～10 km內(nèi)體積退偏比的出現(xiàn)頻率隨體積退偏比的增大而減小（圖4a），且體積退偏比范圍為0～0.02時頻率最高，達到38.4%。此外，由不同高度層體積退偏比的頻率分布（圖4b）可知，體積退偏比值在0～ 0.56范圍內(nèi)時，0～2 km高度層的頻率最高，而大于0.56時，體積退偏比在6～8 km高度層頻率最高，8～ 10 km高度層的體積退偏比頻率在各范圍內(nèi)均為最低?？梢姡A東地區(qū)0～2 km大氣層內(nèi)規(guī)則粒子相對較多，6～8 km大氣層內(nèi)不規(guī)則粒子最多。這主要是由于低層大氣過程復(fù)雜，相對濕度較高，氣溶膠從排放經(jīng)過不斷吸濕老化，一些氣溶膠會由原來的不規(guī)則幾何體轉(zhuǎn)變?yōu)榻魄蝮w，因此低層大氣內(nèi)規(guī)則性粒子較多[30]。

圖4 高度0～10 km體積退偏比頻率（a）和不同高度體積退偏比頻率（b）分布

2.2.3 色比的垂直分布

色比能反映粒子的大小，圖5a統(tǒng)計了0～10 km高度層內(nèi)色比的頻率分布，可以看出色比整體變化波動較小，在0～2的范圍內(nèi)隨著色比的增大頻率呈現(xiàn)出先增高后下降的趨勢。圖5b給出了不同高度色比頻率分布，除了8～10 km高度層，各高度層的色比頻率變化幅度均較小，且在0～8 km高度層內(nèi)，隨著高度的增加色比頻率減小，0～2 km大氣層色比頻率明顯高于其他大氣層?？梢姡A東地區(qū)低層（0～2 km）大氣內(nèi)各粒徑粒子都是最多的。值得注意的是8～10 km大氣層色比頻率變化幅度相對較大，最大值出現(xiàn)在色比值為1.16，表明該層大氣內(nèi)較大的粒徑粒子相對較多。

圖5 高度0～10 km色比頻率（a）和不同高度色比頻率（b）分布

2.3 華東地區(qū)氣溶膠垂直分布的季節(jié)特征

將所篩選的CALIPSO數(shù)據(jù)按照春（3—5月）、夏（6—8月）、秋（9—11月）和冬（12—2月）4個季節(jié)進行分類，其中春季15個數(shù)據(jù)，夏季12個數(shù)據(jù)，秋季13個數(shù)據(jù)，冬季13個數(shù)據(jù)。表2、表3和表4分別列出了粒子后向散射系數(shù)、體積退偏比和色比的季節(jié)頻率分布。

由表2看出，0～10×10-4km-1·sr-1范圍內(nèi)的β532值在各個季節(jié)累積頻率都是最高的，說明空氣分子在各個季節(jié)所占比例都是最高的（表2）。10×10-4～50× 10-4km-1·sr-1范圍內(nèi)的散射系數(shù)在夏季累積頻率最大，為28.0%，其次是春季，為26.8%，秋冬季累積頻率都小于26%，即華東地區(qū)夏季氣溶膠散射最強，其次是春季，秋冬季的較弱。0～0.2區(qū)間的VDR，春秋季累積頻率相比冬季和夏季較小，秋季累積頻率最小，但四季的VDR在該范圍內(nèi)的累積頻率都超過了70%（表3），表明雖然四季均以規(guī)則性粒子為主，但相比于夏季和冬季，春秋兩個季節(jié)規(guī)則性粒子較少，不規(guī)則性粒子較多。0～0.6范圍內(nèi)的CR，在冬季累積頻率最大，為44.1%，其次分別是夏季、秋季和春季，且這3個季節(jié)累積頻率相差不大，大約為41.0%。總結(jié)上述統(tǒng)計可以得到，華東地區(qū)大氣春季不規(guī)則、大粒徑粒子所占比例與其他季節(jié)相比較大，主要是由于春季我國北方頻繁發(fā)生沙塵天氣，華東地區(qū)在春季受到沙塵遠程輸送的影響。夏季較規(guī)則、小粒徑的粒子較多，主要歸因于在夏季風(fēng)和降水的影響[31]下，較大的相對濕度和較高的溫度使得光化學(xué)反應(yīng)能夠產(chǎn)生更多的二次氣溶膠，在高相對濕度下吸濕后變得規(guī)則[32-34]。秋季不規(guī)則、較大粒徑的粒子較多，而冬季規(guī)則、小粒徑粒子所占比例相對較大。

表2 532 nm總消光后向散射系數(shù)的季節(jié)頻率分布%

表3 體積退偏比的季節(jié)頻率分布%

表4 色比的季節(jié)頻率分布%

為了進一步分析β532、VDR和CR隨季節(jié)和高度的變化，圖6給出2010年12月—2011年11月間不同高度層β532、VDR和CR的月平均值。各高度層的β532值分布范圍為5×10-4～20×10-4km-1·sr-1（圖6a），并基本隨高度升高而降低。0～2 km高度層β532值在春夏兩季波動不大，進入秋季開始逐漸增大，并在12月達到最高值22.2×10-4km-1·sr-1，說明該高度層在冬季氣溶膠散射能力最強，考慮到邊界層影響，據(jù)文獻記載華東地區(qū)冬季邊界層高度最低[33]，污染物在邊界層內(nèi)的累積導(dǎo)致了散射系數(shù)的高值。2 km以上大氣β532值均小于15×10-4km-1·sr-1。其中2～4 km高度層內(nèi)，β532最高值出現(xiàn)在春季4月，隨后逐漸降低，并在秋季其值達到最低。根據(jù)文獻[36]可知，這是由于在春季有大量沙塵粒子侵入到華東地區(qū)的大氣邊界層，沙塵粒子吸收入射的太陽輻射和地面的紅外熱輻射而使得近地層大氣增溫，有效地促進垂直對流運動，加速了沙塵粒子垂直向上的輸送，從而造成了2～4 km高度層內(nèi)β532在4月的較大值。其他3個高度層隨季節(jié)的變化不明顯，且后向散射值都較小，在10×10-4km-1·sr-1以下，并且高度越高氣溶膠粒子越少。

圖6b為不同高度VDR的逐月變化，VDR主要分布在0.05～0.2范圍內(nèi)。從時間變化上看0～2 km大氣層內(nèi)VDR值在4月和9月較大，說明該層大氣在春秋兩季不規(guī)則粒子較多。在2～4 km大氣層中，VDR值在春季最大，隨后逐漸降低，在冬季達到最小，表明該層大氣在春季不規(guī)則粒子最多，冬季最少。而4～8 km大氣層的VDR值則在6—7月出現(xiàn)最高值，說明此高度層大氣在夏季不規(guī)則粒子最多。而8～10 km高度層的VDR值在各個季節(jié)都是最小的，說明該高度層中主要以規(guī)則性粒子為主。春夏兩季VDR的波動較為平緩，秋季較高，隨后降低，在冬季達到最低值，即該高度層在秋季不規(guī)則粒子最多，冬季最少。

圖6 不同高度層532 nm總消光后向散射系數(shù)（a）、體積退偏比（b）和色比月平均值（c）

圖6c給出了不同高度CR的時間變化序列，可以看出色比值整體變化波動較小，主要分布在0.75～0.9范圍內(nèi)。在0～2 km高度層內(nèi)，CR值在4月和9月較高，而和VDR高值時間相呼應(yīng)，說明在春秋季節(jié)華東地區(qū)0～2 km高度層中不規(guī)則大粒徑較多。在2～4 km高度層內(nèi)，春季色比值較大，隨后其值逐漸降低，并在冬季達到最小值。而在0～4 km大氣層中VDR的高值也出現(xiàn)春季3月和4月，這也綜合說明在春季0～4 km大氣層中不規(guī)則大粒徑粒子較多，同時也證明了沙塵的輸送對該高度層大氣的影響較大。鄧學(xué)良等[31]利用MODIS氣溶膠產(chǎn)品對華東區(qū)域氣溶膠光學(xué)厚度和尺度分布特征進行分析，發(fā)現(xiàn)春季由于沙塵輸送的影響，整個華東區(qū)域氣溶膠粒子的尺度都比較大，這與本文結(jié)果一致。在4～ 8 km內(nèi)，CR值在春季有增大的趨勢，最大值出現(xiàn)在3月，從夏季到冬季CR值變化較為平緩，在冬季CR值相對較小，表明該層大氣在冬季大粒徑粒子最少。值得注意的是，8～10 km高度層內(nèi)CR值均高于其他3個高度層，結(jié)合2.2.1可知，由于該高度層粒子總數(shù)較少，而較少的大粒徑粒子也能導(dǎo)致較大的色比，這也與2.2.3中得出的結(jié)論相一致。此外，在此高度層內(nèi)秋季色比值略高于其他季節(jié)，冬季最低，與VDR高值相對應(yīng)，說明該高度層內(nèi)，秋季不規(guī)則、大粒徑粒子相對較多，冬季規(guī)則、小粒徑粒子相對較多。

總體而言，由于CALIPSO數(shù)據(jù)完整性的局限，且由于云遮蓋及下墊面反照率等因素所導(dǎo)致的不確定性，2011年的數(shù)據(jù)并不能代表長時間華東地區(qū)氣溶膠垂直分布特征的總體狀況，但CALIPSO數(shù)據(jù)的應(yīng)用和統(tǒng)計方法在研究區(qū)域污染事件中起到了重要作用[37]。

3 結(jié)論

（1）通過統(tǒng)計分析總消光后向散射系數(shù)、體積退偏比和色比的變化得到：隨著高度的增加華東地區(qū)大氣的散射能力減弱。受本地排放和大氣擴散條件的影響，近地面氣溶膠粒子增多，0～2 km大氣散射能力增強，該高度層內(nèi)規(guī)則粒子相對較多，各粒徑粒子比例都為最多；2～8 km范圍內(nèi)各高度層的大氣散射能力較接近，其中6～8 km大氣層內(nèi)不規(guī)則粒子相對最多；8～10 km大氣散射能力最弱，但該層大氣層內(nèi)相對較大粒徑粒子比例較大。

（2）受春季沙塵天氣的影響，該季節(jié)不規(guī)則、大粒徑粒子所占比例與其他季節(jié)相比較大；夏季較規(guī)則、小粒徑的粒子較多；秋季不規(guī)則、較大粒徑的粒子較多；冬季規(guī)則、小粒徑粒子所占比例相對較大。

（3）對不同高度β532、VDR和CR隨季節(jié)變化的研究表明：4 km以下大氣受春季沙塵輸送的影響，不規(guī)則大粒徑粒子較多；4～8 km大氣層所含氣溶膠粒子較少，大氣散射能力隨季節(jié)變化不明顯；而8～ 10 km大氣層中粒子總數(shù)最少，但是大粒徑粒子所占比例較高導(dǎo)致色比較大，該高度層在秋季不規(guī)則、大粒徑粒子相對較多，冬季規(guī)則、小粒徑粒子相對較多。

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Characteristics of Aerosol Vertical Distribution in Eastern China Based on CALIPSO Satellite Data

LIU Xuan1，ZHU Bin2，YUAN Liang2，GUAN Xuefeng1
（1.Xinjiang Meteorological Service Center，Urumqi830002，China；2.Key Laboratory ofMeteorological Disaster,Ministry of Education（KLME），Joint International Research Laboratory of Climate and Environment Change（ILCEC），Collaborative Innovation Center on Forecastand Evaluation of Meteorological Disasters,Key Laboratory for Aerosol-Cloud-Precipitation of China Meteorological Administration，Nanjing University of Information Science&Technology，Nanjing 210044，China）

The characteristics of the vertical distribution and the seasonal variation of the scattering capacity,size scale,and regular degree of aerosols in Eastern China from December 1st,2010 to November 30th,2011 were explored based on the aerosol products,such as the total attenuated backscatter coefficient（β532）,volume depolarization ratio（VDR）,and color ratio（CR）,obtained by the Cloud Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation（CALIPSO）of NASA.The results showed that the atmospheric scattering decreased with height.The shapes and sizes of aerosols varied in different seasons.The ratio of relatively more irregular and larger particles was higher in spring than that in the other seasons in the atmosphere.However,the ratio of relatively more regular and smaller particles was the largest in summer.The attenuated backscattering coefficients ranged from 5×10-4to 20×10-4km-1·sr-1in each level.The changes ofβ532,VDR and CR in spring showed that there existed relativelymore irregular and larger particles in the level of 0-4 km above ground,due to the influence of dust transport.In the level of 4-8 km,the seasonal variation of the atmospheric scattering was not obvious due to little aerosol particles existed in this level.In the level of 8～10 km,the fraction of relatively larger particles was relatively higher because of the lowest aerosol loading in this level.Additionally,the amount of relatively more irregular and larger particles wasmore in autumn than that in other seasons,while the amount of relativelymore regular and smaller particleswasmore in winter in this level.

CALIPSO；aerosol；vertical distribution；total attenuated backscatter coefficient；volume depolarization ratio；color ratio

X87

B

1002-0799（2016）05-0079-08

10.3969/j.issn.1002-0799.2016.05.012

2016-04-06；

2016-05-03

國家自然科學(xué)基金項目（91544229）；江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計劃項目（KYLX15_0867）資助。

劉璇（1989-），女，助理工程師，從事大氣化學(xué)和大氣環(huán)境研究。E-mail：15005168066@163.com

劉璇，朱彬，袁亮，等.基于CALIPSO衛(wèi)星資料的華東地區(qū)氣溶膠垂直分布特征[J].沙漠與綠洲氣象，2016，10（5）：79-86.