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沙尘气溶胶是影响地球气候环境的重要因子,它的存在能改变地球大气系统的辐射收支平衡及大气中云的形成,对大气环流、降水分布、短期天气变化和长期气候预测都具有重要意义。本论文采用国际气溶胶自动监测网AERONET的SACOL站经严格的校准、云掩码处理以及质量控制的Version 2 Level 2.0气溶胶数据集,结合搭载在Terra卫星上的中分辨率成像光谱仪MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)的L1B 1km分辨率多光谱资料,借助大气辐射传输模式和查算表方法,针对位于我国主要沙尘源区的西北黄土高原半干旱地区进行了沙尘气溶胶光学厚度的反演试验研究。主要内容包括:1)利用SACOL站点2006年9月～2007年8月地基遥感资料,分析了大气气溶胶光学特性,结果表明:光学厚度和(?)mgstr(o|¨)m波长指数、粒子尺度谱分布、折射指数、单次散射反照率均存在明显的季节变化特征,春季呈现出明显的受沙尘气溶胶影响的特征。2)用SACOL资料构建了气溶胶模型,基于6S大气辐射传输模式对MODIS/Terra资料进行大气订正,结果发现:SACOL地区的0.47vs0.66gm通道地表反射率比0.47vs2.12μm通道地表反射率的相关性和稳定性更大,VISvs2.12地表反射率关系与散射角(?)的相关性不大。最后得出春季0.66vs2.12和0.47vs0.66地表反射率简单关系式,并与6S模式中的大陆气溶胶模型订正的结果进行了比较。3)根据不同通道表观反射率随地表反射率的敏感性试验以及研究区域地表反射率范围,确定用0.66μm通道作为反演通道;然后根据大气订正数据选取条件得出四个地表反射率方案,以SACOL为中心的10×10km~2为研究区域进行沙尘气溶胶光学厚度的反演试验。结果表明:四种反演方案均比较合理地显示了沙尘气溶胶光学厚度的区域分布,反演方法是可行的;其中考虑了波长指数,并用SACOL气溶胶模型进行大气订正得出的地表反射率反演出的沙尘气溶胶光学厚度最接近实际测量值,误差为-7.3%。通过对反演过程中的误差进行数值试验检验,结果表明该反演方法比较稳定。