張馨丹,李雷*,陳澄,桂柯,鄭宇,梁苑新,要文瑞,車慧正

（1中國氣象科學(xué)研究院,中國氣象局大氣化學(xué)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,北京 100081;2法國里爾大學(xué)大氣光學(xué)實(shí)驗(yàn)室,里爾 59000,法國）

0 引 言

氣溶膠是“地球-大氣-海洋系統(tǒng)”中的重要成分,氣溶膠粒子通過散射、吸收和發(fā)射能量產(chǎn)生的輻射效應(yīng)不僅影響大氣總能量收支,還會對環(huán)境、空氣質(zhì)量、生態(tài)系統(tǒng)、人體健康等方面產(chǎn)生重要影響[1-6]。隨著氣候變化問題日益成為影響人類生存和發(fā)展的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[7],加強(qiáng)對氣溶膠光學(xué)特性和物理特性的觀測,量化氣溶膠顆粒對氣候和環(huán)境的影響也已經(jīng)受到人們的廣泛關(guān)注。因此,加強(qiáng)氣溶膠的監(jiān)測,獲取更精確的氣溶膠特性參數(shù)就顯得尤為重要。

目前,在遙感探測技術(shù)方面主要有兩種方式獲取氣溶膠的光學(xué)和物理特性:地基探測方法和衛(wèi)星遙感反演[8]。地基探測可以獲取高精度的氣溶膠光學(xué)和微物理特性參數(shù),甚至氣溶膠的組分信息,但是由于地基單點(diǎn)觀測的空間局限性而無法實(shí)現(xiàn)氣溶膠大尺度范圍的觀測[9]。與地基探測不同,氣溶膠衛(wèi)星遙感可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域、全球尺度的氣溶膠特性反演,提供大尺度范圍、長時(shí)間連續(xù)觀測的氣溶膠特性的時(shí)空分布信息,因而成為近年來被廣泛使用的一種觀測方式,并且已形成相對完整的研究體系和反演算法[10，11]。與地基觀測不同的是,衛(wèi)星接收到的大氣頂輻射包括大氣散射和地表反射兩部分,而如何進(jìn)行地氣解耦則是衛(wèi)星反演氣溶膠需要解決的關(guān)鍵問題。傳統(tǒng)的衛(wèi)星反演方法大多依賴于地表反照率的假設(shè),建立氣溶膠模型查找表來實(shí)現(xiàn)地氣解耦,即將衛(wèi)星實(shí)際觀測的反照率與通過查找表事先計(jì)算獲得的值對比,實(shí)現(xiàn)最佳擬合,此時(shí)對應(yīng)的參數(shù)即為反演的氣溶膠參數(shù)。如利用紅、藍(lán)波段的線性關(guān)系發(fā)展起來的暗目標(biāo)（DT）反演算法[12],在亮地表上空反演AOD常用的深藍(lán)（DB）算法[13，14]等都是基于查找表方法建立起來的。除此以外,利用大氣散射光的強(qiáng)偏振特性,采用偏振技術(shù)有利于分離地表和大氣頂?shù)妮椛鋄15],利用偏振輻射對氣溶膠粒子更強(qiáng)的敏感性,可以更好地反演氣溶膠光學(xué)特性,使得衛(wèi)星反演氣溶膠參數(shù)的種類和精度都有所提高,因此多角度偏振遙感發(fā)展成為目前國際上較為先進(jìn)的一種衛(wèi)星遙感探測方式。法國國家空間研究中心研制的POLDER傳感器率先實(shí)現(xiàn)了地氣系統(tǒng)的多角度偏振觀測,POLDER-3完整的觀測資料為表征全球氣溶膠和地表特征提供了非常有價(jià)值的數(shù)據(jù)[16，17]。在POLDER傳感器的基礎(chǔ)上,Dubovik等[18，19]提出了一種區(qū)別于查找表的反演算法,即GRASP算法,它能夠提供基于POLDER-3偏振觀測的綜合反演產(chǎn)品,并且該算法具有高度靈活性,可以應(yīng)用于多種遙感觀測數(shù)據(jù)反演獲得大氣氣溶膠特性和地表反射率參數(shù)。GRASP算法突破了傳統(tǒng)查找表方法的局限性,采用多項(xiàng)式最小二乘法迭代擬合最優(yōu)化求解,實(shí)現(xiàn)了在連續(xù)求解空間中進(jìn)行迭代反演。事實(shí)證明,GRASP算法可以像地基觀測反演一樣,從多角度偏振觀測中反演獲得非常完整的氣溶膠參數(shù)產(chǎn)品集,包括粒子譜分布、復(fù)折射指數(shù)、粒子形狀、以及各種光學(xué)參數(shù),如氣溶膠光學(xué)厚度（AOD）、單次散射反照率（SSA）、吸收性氣溶膠光學(xué)厚度（AAOD）、?ngstr?m指數(shù)（AE）等[20]。近期,Li等[21]在GRASP算法基礎(chǔ)上,將不同氣溶膠組分混合規(guī)則和氣溶膠光學(xué)-成分等效轉(zhuǎn)化模型嵌入到GRASP算法的前向模塊,在GRASP算法的基礎(chǔ)上開發(fā)實(shí)現(xiàn)了GRASP氣溶膠組分反演方法,該方法區(qū)別于利用氣溶膠光學(xué)參數(shù)如復(fù)折射指數(shù)作為中間步驟間接反演氣溶膠組分的傳統(tǒng)方法,而是利用輻射測量值直接進(jìn)行迭代擬合獲得氣溶膠組分反演產(chǎn)品,降低了反演的不確定性,使同時(shí)反演獲得氣溶膠光學(xué)產(chǎn)品和氣溶膠組分信息成為可能。之后,Zhang等[22]利用地基AERONET產(chǎn)品對Li等[21]開發(fā)的氣溶膠組分反演方法反演的光學(xué)輻射產(chǎn)品分別針對陸地和海洋等不同地表類型進(jìn)行了驗(yàn)證分析和精度評價(jià),然而,其對組分方法反演的光學(xué)產(chǎn)品的驗(yàn)證更多關(guān)注在經(jīng)過插值處理后550 nm波段以及組分混合規(guī)則的影響等方面,沒有給出衛(wèi)星光學(xué)輻射產(chǎn)品在全球所有地表類型下（將陸地和海洋作為整體）的分析結(jié)果,也沒有對吸收性氣溶膠光學(xué)厚度（AAOD）以及不同波段組合下AE指數(shù)的驗(yàn)證進(jìn)行討論。作為Zhang等[22]研究的進(jìn)一步補(bǔ)充和完善,本研究旨在針對衛(wèi)星組分方法獲得氣溶膠光學(xué)輻射特性產(chǎn)品（AOD、AAOD和不同波段組合的AE）在全球所有地表類型下的綜合表現(xiàn)進(jìn)行分析,集中關(guān)注其在未經(jīng)插值處理的440、670、870、1020 nm等直接反演波段的精度評價(jià),避免因波段插值等處理過程引入新的誤差,進(jìn)一步分析氣溶膠組分衛(wèi)星反演方法的適用性和先進(jìn)性。

1 數(shù)據(jù)和方法介紹

1.1 數(shù)據(jù)介紹

選取了POLDER-3觀測數(shù)據(jù)集,包括2005年3月至2013年10月最長的輻射、偏振和多角度觀測記錄。POLDER-3傳感器有3個(gè)氣體吸收通道（763、765、910 nm）、6個(gè)總輻射測量波段（443、490、565、670、865、1020 nm）以及3個(gè)偏振觀測波段（490、670、865 nm）。POLDER每個(gè)像元多達(dá)16個(gè)觀察方向,大約每兩天實(shí)現(xiàn)一次全球覆蓋,像元分辨率約為6 km×6 km。為驗(yàn)證GRASP氣溶膠組分方法的可靠性,選取POLDER/PARASOL觀測數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù),利用耦合了組分方案的前向模型模擬獲得衛(wèi)星遙感觀測值,根據(jù)觀測值和模擬值的誤差進(jìn)行最優(yōu)化迭代擬合求解,獲得氣溶膠衛(wèi)星反演產(chǎn)品,并與地基AERONET標(biāo)準(zhǔn)觀測值進(jìn)行比較,評估算法的可靠性。并將全球不同地表類型下氣溶膠光學(xué)參數(shù)作為整體,針對AOD、AAOD和不同波段組合AE指數(shù)進(jìn)行整體驗(yàn)證分析。

AERONET是一個(gè)基于地面的多光譜太陽和天空光度計(jì)的全球網(wǎng)絡(luò),致力于實(shí)時(shí)監(jiān)測氣溶膠性質(zhì)[23]。AERONET將CIMEL太陽光度計(jì)作為基本觀測儀器,獲得的太陽直射輻射數(shù)據(jù)與天空掃描數(shù)據(jù)結(jié)合,用來反演氣溶膠光學(xué)特性參數(shù)及其他參數(shù),如氣溶膠粒徑譜分布、散射相函數(shù)等。AERONET站點(diǎn)觀測值往往作為真值觀測標(biāo)準(zhǔn),為衛(wèi)星反演驗(yàn)證、模式評估、氣溶膠分析等提供長期連續(xù)的、精準(zhǔn)可靠的氣溶膠光學(xué)、微物理及輻射特性標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。AERONET提供的氣溶膠產(chǎn)品反演算法發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)版本,V2版本相對于V1版本通過改進(jìn)地表發(fā)射率模型和氣溶膠微物理模型,提升了氣溶膠光學(xué)參數(shù)反演精度。V3版本提供了全自動云篩選和儀器異常質(zhì)量控制。AERONET產(chǎn)品分為3級:L1.0指未經(jīng)過云篩選和質(zhì)量控制的數(shù)據(jù);L1.5指經(jīng)過云篩選未經(jīng)過質(zhì)量控制的數(shù)據(jù);L2.0指經(jīng)過云篩選和質(zhì)量控制的數(shù)據(jù)[23-24]。研究中選取的是V3 L2.0數(shù)據(jù)集,利用POLDER/PARASOL觀測期間（2005–2013年）所有AERONET站點(diǎn)的數(shù)據(jù)。選擇AERONET站點(diǎn)AOD、AAOD和不同波段組合AE產(chǎn)品作為評價(jià)衛(wèi)星反演產(chǎn)品的參考,驗(yàn)證和評估GRASP氣溶膠組分方法反演的氣溶膠光學(xué)產(chǎn)品。

1.2 氣溶膠組分衛(wèi)星反演方法簡介

GRASP氣溶膠組分方法致力于從各類遙感觀測（包括地基、空基和衛(wèi)星觀測）中直接反演氣溶膠組分信息,是一種能夠監(jiān)測具有廣泛時(shí)空覆蓋范圍的氣溶膠組分反演方法[21]。GRASP氣溶膠組分方法是在GRASP算法的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的,算法由前向模型和數(shù)值反演兩個(gè)模塊構(gòu)成。前向模型模擬光與大氣氣體、氣溶膠和底層地表相互作用而產(chǎn)生的大氣輻射。GRASP氣溶膠組分方法繼承了GRASP算法前向模型的優(yōu)點(diǎn),不僅具有高度靈活性,有效地對偏振信號和衛(wèi)星觀測光譜進(jìn)行模擬,還可以準(zhǔn)確模擬不同形狀粒子（球形和非球形）的輻射傳輸過程,更好地反映粒子形狀對于輻射特性的影響。圖1為GRASP氣溶膠組分方法的前向模型示意圖,相比于一般性的氣溶膠組分反演方法,GRASP氣溶膠組分反演方法在前向模型中嵌入了不同氣溶膠組分混合規(guī)則和氣溶膠光學(xué)-成分等效轉(zhuǎn)化模型,對來自氣溶膠成分和混合狀態(tài)的氣溶膠光學(xué)-輻射參數(shù)、氣溶膠微物理參數(shù)以及氣溶膠化學(xué)組分含量信息進(jìn)行模擬仿真,得到模擬的敏感性參數(shù)。與傳統(tǒng)的利用氣溶膠光學(xué)特性間接反演氣溶膠組分的方法不同,GRASP氣溶膠組分方法能直接反演獲得不同氣溶膠組分含量取代復(fù)折射指數(shù)的光譜依賴性,從測得的輻射中直接推斷氣溶膠組分,避免中間步驟所帶來的不確定性,從而實(shí)現(xiàn)氣溶膠光學(xué)特性和化學(xué)組分的同時(shí)反演。GRASP氣溶膠組分方法不僅提供了常見的可比性的氣溶膠光學(xué)參數(shù),還提供了額外的氣溶膠成分信息,如黑碳、棕色碳、吸收性沙塵、散射性沙塵、水溶性無機(jī)鹽等。研究中選取了經(jīng)過廣泛測試并被廣泛應(yīng)用的Maxwell Garnett（MG）等效介質(zhì)模型[25]構(gòu)成氣溶膠光學(xué)-成分模型來模擬混合氣溶膠的光學(xué)特性,并以此獲得相關(guān)的氣溶膠光學(xué)-成分敏感性參數(shù)。圖2為GRASP氣溶膠組分方法的數(shù)值反演模塊,其基本遵循了標(biāo)準(zhǔn)GRASP算法的數(shù)值反演模塊[18，19，21],基于多項(xiàng)最小二乘對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行最佳統(tǒng)計(jì)優(yōu)化擬合,具有加速迭代收斂的優(yōu)勢。如圖2所示,將耦合“光學(xué)-成分模型”帶入數(shù)值反演模塊中,在先驗(yàn)約束條件下進(jìn)行數(shù)值優(yōu)化擬合,根據(jù)前向模型模擬的敏感性參數(shù)與觀測得到的敏感性參數(shù)來構(gòu)建評價(jià)函數(shù),當(dāng)敏感性參數(shù)的綜合擬合效果最優(yōu)時(shí),即可獲得最佳的光學(xué)-成分反演結(jié)果。

圖1 GRASP氣溶膠組分方法前向模型示意圖Fig.1 Diagram of the forward model for the GRASP aerosol component approach

圖2 GRASP氣溶膠組分方法數(shù)值反演模塊示意圖Fig.2 Diagram of the numerical inversion module of the GRASP aerosol component approach

MG模型適用于不可溶小粒子離散懸浮于溶液的情況[25]。MG近似假設(shè)粒子為球形,假設(shè)非均勻顆粒物由多種不可溶內(nèi)含物和一種均勻基質(zhì)構(gòu)成。一般來說,基質(zhì)可以由水或可溶性無機(jī)鹽（例如硫酸銨、硝酸銨和海鹽）構(gòu)成。利用吸濕特性和可溶性無機(jī)物和水的比例來計(jì)算基質(zhì)的復(fù)折射指數(shù)[21，26]。確定基質(zhì)的復(fù)折射指數(shù)之后,使用MG方程可計(jì)算得到混合物的復(fù)折射指數(shù)[25],其表達(dá)形式為

式中εMG為整個(gè)介質(zhì)系統(tǒng)的平均介電函數(shù),εm為基質(zhì)的介電函數(shù),fj和εj分別是第 j種內(nèi)含物的體積比例和介電函數(shù)。在獲得εMG基礎(chǔ)上,可進(jìn)一步計(jì)算混合氣溶膠的復(fù)折射指數(shù),即

式中mr為混合氣溶膠復(fù)折射指數(shù)的實(shí)部,εr和εi分別是混合氣溶膠介電函數(shù)的實(shí)部和虛部,mi為混合氣溶膠復(fù)折射指數(shù)的實(shí)部。

1.3 數(shù)據(jù)匹配統(tǒng)計(jì)量化方法介紹

為了使衛(wèi)星觀測和地面觀測更好地對比,需要將AERONET站點(diǎn)的測量值與具有時(shí)空變化的衛(wèi)星遙感氣溶膠產(chǎn)品進(jìn)行時(shí)空匹配[27]。根據(jù)PARASOL/GRASP的分辨率,本研究考慮6 km空間分辨率的氣溶膠產(chǎn)品。搜索地基AERONET站點(diǎn)太陽光度計(jì)和衛(wèi)星反演在一個(gè)時(shí)空窗口內(nèi)重合?？紤]到較大的窗口尺寸可能會引入不必要的誤差,因而直接計(jì)算以AERONET站點(diǎn)為中心的2 pixel×2 pixel網(wǎng)格的衛(wèi)星數(shù)據(jù)平均值[15，28]?？紤]到氣溶膠光學(xué)特性隨時(shí)間變化的影響[20],根據(jù)衛(wèi)星過境以及數(shù)據(jù)獲取時(shí)間,選擇包括衛(wèi)星過境時(shí)間前后30 min的平均值來提取地面AERONET站點(diǎn)的AOD和AE產(chǎn)品,考慮到SSA、AAOD產(chǎn)品數(shù)據(jù)量少,在此選擇衛(wèi)星過境時(shí)間前后180 min的平均值來提取地面SSA、AAOD產(chǎn)品。

為了量化統(tǒng)計(jì)結(jié)果,在此使用標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計(jì)參數(shù),包括線性相關(guān)系數(shù)R、均方根誤差ERMS、平均相對誤差（RMB）BRM、線性回歸的斜率和截距、以及全球氣候觀測系統(tǒng)（GCOS）[28]提出的GCOS分?jǐn)?shù)SGCO進(jìn)行氣溶膠光學(xué)特性產(chǎn)品反演的精度驗(yàn)證。其表達(dá)式分別為

2 分析與總結(jié)

為表征GRASP氣溶膠組分方法反演的氣溶膠光學(xué)參數(shù)的質(zhì)量,將GRASP氣溶膠組分方法應(yīng)用到POLDER/PARASOL 2005–2013年共9年的氣溶膠觀測數(shù)據(jù)中,并將不同地表類型下產(chǎn)品作為一個(gè)整體對氣溶膠主要參數(shù)進(jìn)行對比驗(yàn)證分析,進(jìn)一步分析氣溶膠組分方法的適用性和先進(jìn)性。

2.1 氣溶膠光學(xué)厚度

氣溶膠光學(xué)厚度（AOD）是描述氣溶膠光學(xué)特性、確定氣候效應(yīng)影響的關(guān)鍵因素,因此成為地基和衛(wèi)星遙感反演的首要?dú)馊苣z光學(xué)參數(shù)。Zhang等[22]針對陸地和海洋等不同地表類型下氣溶膠組分方法的AOD分別進(jìn)行了驗(yàn)證,并且詳細(xì)分析了經(jīng)過插值處理后550 nm產(chǎn)品在陸地和海洋區(qū)域的表現(xiàn)?？紤]到衛(wèi)星產(chǎn)品在全球區(qū)域內(nèi)整體精度的問題,圖3顯示的是全球所有地表類型（包括陸地區(qū)域22577個(gè)有效匹配觀測量和海洋區(qū)域1280個(gè)有效匹配觀測量,共23857個(gè)）下GRASP氣溶膠組分方法反演的不同波段總AOD（440、670、870、1020 nm）與相應(yīng)的AERONET總AOD（440、670、870、1020 nm）的對比驗(yàn)證。GRASP氣溶膠組分方法AOD的反演結(jié)果在不同光譜上都與AERONET標(biāo)準(zhǔn)AOD產(chǎn)品表現(xiàn)出很好的一致性。AOD在各個(gè)波段都具有很好的線性回歸關(guān)系,如在440 nm波段:y=0.871x+0.013,在670 nm波段:y=0.865x+0.015。相關(guān)系數(shù)R最高為0.919,出現(xiàn)在440 nm波段,在670、870、1020 nm波段R分別為0.900、0.886、0.878;各個(gè)波段ERMS在0.13左右,分別為0.166、0.123、0.112、0.106,在440 nm波段處最大,1020 nm波段處最小,這與AOD的動態(tài)范圍在1020 nm處相對集中有關(guān);GCOS分?jǐn)?shù)在50%左右,表明滿足GCOS要求的衛(wèi)星獲得的AOD的百分比約為50%,在不同波段處GCOS分?jǐn)?shù)分別為42.0%、52.2%、57.1%、58.8%,在低AOD（＜0.2）情況下,各個(gè)波段GCOS分?jǐn)?shù)最高,而在高AOD情況下（＞0.7）具有最低GCOS分?jǐn)?shù)。值得注意的是,GRASP氣溶膠組分方法AOD反演偏差較小,在440、670、870、1020 nm波段整體偏差分別為-0.03、-0.02、-0.02、-0.02;在AOD小于0.2的情況下偏差最小,接近于0。整體而言,GRASP氣溶膠組分方法反演的AOD產(chǎn)品基本呈現(xiàn)無偏差狀態(tài)。所有地表類型下整體驗(yàn)證結(jié)果表明,GRASP氣溶膠組分方法可以反演相當(dāng)精度的AOD產(chǎn)品。

圖3 2005–2013年全球所有地表類型下GRASP氣溶膠組分方法POLDER/PARASOL反演的AOD和AERONET AOD的相關(guān)性。（a）440 nm;（b）670 nm;（c）870 nm;（d）1020 nmFig.3 Correlation of the AOD derived by the GRASP component approach from POLDER/PARASOL measurements for all global surface types with the corresponding AERONET AOD,from 2005 to 2013.（a）440 nm;（b）670 nm;（c）870 nm;（d）1020 nm

2.2 吸收性氣溶膠光學(xué)厚度

AAOD與能吸收太陽光的氣溶膠粒子有關(guān),如黑碳、棕色碳、吸收性沙塵等。AAOD的數(shù)據(jù)篩選方法同SSA,Zhang等[22]的研究表明,衛(wèi)星反演SSA產(chǎn)品與地基AERONET SSA具有較好的一致性,在波段440、670、870、1020 nm的相關(guān)系數(shù)分別為0.355、0.614、0.629、0.638,因此,進(jìn)一步對比了AAOD的產(chǎn)品,如圖4所示。AAOD的相關(guān)系數(shù)R相對偏低（0.6～0.7）,這與AAOD值較低有關(guān),大部分AAOD值都集中在AAOD＜0.2以下,隨著波長的增加,AAOD值的范圍更集中,在870 nm和1020 nm波段處主要分布在AAOD小于0.1以下,R和斜率都隨著AAOD值范圍的集中而減小,與之相對應(yīng),ERMS、偏差和RMB也相應(yīng)減小。

圖4 2005–2013年全球所有地表類型下GRASP氣溶膠組分方法POLDER/PARASOL反演的AAOD和AERONET AAOD的相關(guān)性。（a）440 nm;（b）670 nm;（c）870 nm;（d）1020 nmFig.4 Correlation of the AAOD derived by the GRASP component approach from POLDER/PARASOL measurements for all global surface types with the corresponding AERONET AAOD,from 2005 to 2013.（a）440 nm;（b）670 nm;（c）870 nm;（d）1020 nm

2.3 不同波段組合下?ngstr?m指數(shù)

研究人員針對氣溶膠組分方法獲得的AE（440/870 nm）指數(shù)在陸地和海洋等不同地表類型下的精度進(jìn)行了驗(yàn)證分析[22]。為了更詳細(xì)更精確地評價(jià)AE指數(shù)精度情況,圖5顯示了GRASP氣溶膠組分方法獲得的不同波段AOD組合（440/670 nm、670/870 nm、870/1020 nm和440/1020 nm）下AE值與AERONET相對應(yīng)的AE對比驗(yàn)證。GRASP氣溶膠組分方法反演的AE值與AERONET AE具有很高的相關(guān)性,通過不同波段AOD對數(shù)內(nèi)插獲得的AE值R分別為0.822、0.853、0.792、0.849;截距分別為0.732、0.889、0.877、0.849。由于AE的動態(tài)范圍相對較大,因此其具有比AAOD更大的ERMS（＞0.3）和RMB（約為1）。

圖5 2005–2013年全球所有地表類型下GRASP氣溶膠組分方法POLDER/PARASOL反演的AE和AERONET AE的相關(guān)性。（a）440/670 nm;（b）670/870 nm;（c）870/1020 nm;（d）440/1020 nmFig.5 Correlation of the AE derived by the GRASP component approach from POLDER/PARASOL measurements for all global surface types with the corresponding AERONET AE,from 2005 to 2013.（a）440/670 nm;（b）670/870 nm;（c）870/1020 nm;（d）440/1020 nm

3 結(jié) 論

作為Zhang等[22]研究的進(jìn)一步補(bǔ)充和完善,利用AERONET產(chǎn)品,針對衛(wèi)星組分方法獲得氣溶膠光學(xué)輻射特性產(chǎn)品（AOD、AAOD和不同波段組合的AE）在全球所有地表類型下的綜合表現(xiàn)進(jìn)行分析,并且聚焦于GRASP衛(wèi)星組分方法獲得的未經(jīng)插值處理的440、670、870、1020 nm等直接反演波段的精度評價(jià),避免因波段插值等處理過程引入新的誤差,進(jìn)一步分析氣溶膠組分衛(wèi)星反演方法的適用性和先進(jìn)性。GRASP氣溶膠組分方法反演的不同波段AOD與AERONET的AOD測量值表現(xiàn)出一致性,表明GRASP氣溶膠組分方法AOD反演具有很高的精度和適用性。不同波段AAOD（440～1020 nm）與AERONET（440～1020 nm）具有較強(qiáng)的相關(guān)性且具有較小的偏差。GRASP氣溶膠組分方法在全球范圍內(nèi)提供的AE值與AERONET站點(diǎn)AE值的統(tǒng)計(jì)相關(guān)性特性表征良好,能提供良好的相關(guān)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。整體驗(yàn)證結(jié)果表明,考慮氣溶膠混合規(guī)則、包含光學(xué)-成分模型的GRASP氣溶膠組分算法,不僅能提供與AERONET觀測相當(dāng)?shù)腁OD,還可以提供額外的具有相當(dāng)精度的氣溶膠光學(xué)產(chǎn)品,如AAOD、AE等,證明了該組分反演方法在光學(xué)反演方面的適用性和先進(jìn)性,為未來氣溶膠特性衛(wèi)星反演的發(fā)展和優(yōu)化提供了新的方向和挑戰(zhàn)。