氣溶膠對利用近紅外波段反演CO2濃度精度的影響研究

王舒鵬　張興贏　王維和　陳林　方莉（ 國家衛(wèi)星氣象中心，北京 0008； 中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所，北京 000）

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氣溶膠對利用近紅外波段反演CO2濃度精度的影響研究

王舒鵬1張興贏1王維和1陳林1方莉2
（1 國家衛(wèi)星氣象中心，北京 100081；2 中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所，北京 100101）

摘要：近紅外波段CO2濃度反演誤差主要與氣溶膠散射作用引起的吸收光程改變量難以精確估計有關(guān)。此外，不同的氣溶膠模式及下墊面反射率條件下吸收光程改變量也不盡相同。針對不同氣溶膠模式條件下，忽略氣溶膠散射對CO2

濃度反演精度的影響進(jìn)行分析。研究發(fā)現(xiàn)，對鄉(xiāng)村型、對流層型和海洋型氣溶膠來說，忽略氣溶膠散射效應(yīng)，在暗地表時（反射率＜0.1）會導(dǎo)致CO2濃度反演結(jié)果低估；當(dāng)?shù)乇矸瓷渎食^0.1后，CO2濃度反演結(jié)果均為高估，且隨地表反射率的增加，反演誤差增加。對城市型氣溶膠模式來說，忽略氣溶膠影響均會導(dǎo)致CO2濃度反演結(jié)果低估，隨地表反射率增加，反演誤差遞減。在典型觀測幾何下，地表反射率（1.6μm）和氣溶膠光學(xué)厚度（0.55μm）在0.1～0.3范圍內(nèi)時，忽略氣溶膠影響，城市型、海洋型、鄉(xiāng)村型以及對流層氣溶膠分別會引入-0.1%～-0.5%、0.22%～1.92%、0.09%～1.46%及0.02%～0.45%的反演誤差。在利用GOSAT觀測光譜對XCO2（干燥空氣下CO2平均混合比）進(jìn)行反演時發(fā)現(xiàn)，相比GOSAT發(fā)布結(jié)果（389.814ppm，1ppm=10－6），基于地基實測氣溶膠特性數(shù)據(jù)的XCO2反演結(jié)果（390.95ppm）與地基觀測結(jié)果（390.737ppm）有更好的一致性。

關(guān)鍵詞：XCO2反演，近紅外波段，GOSAT，氣溶膠

第一作者：王舒鵬（1984—），Email:wangsp@cma.gov.cn

資助信息：國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（2011AA12A104）；國家自然科學(xué)基金（41306185）

0　引言

基于近紅外高光譜衛(wèi)星遙感的CO2監(jiān)測，由于其高時空分辨率、全球覆蓋、低成本以及對近地面CO2濃度變化的高敏感性，逐漸成為監(jiān)測與人類活動相關(guān)的CO2源匯信息的重要手段[1-2]。2002年搭載于ENVISAT上的SCIAMACHY[3]，2009年發(fā)射的近紅外波段的高光譜探測儀GOSAT[4]和2014年美國發(fā)射的OCO-2[2]都可以通過觀測近紅外波段的太陽光反射光譜來反演近地面CO2含量。即將發(fā)射的下一代近紅外高光譜溫室氣體載荷，包括歐洲的CarbonSat[5]以及中國的TanSat等多個載荷[6-7]，都將為更好地獲取近地面溫室氣體的源匯信息提供支持。

影響近紅外太陽反射光譜反演CO2濃度的要素眾多[8]。但最大的不確定性來自大氣中氣溶膠的散射作用所帶來的光程改變的不確定性[9]。氣溶膠的散射作用可能增加光程，也可能減小光程。在下墊面反射率較低時，傳感器接收到的光子通過大氣散射直接進(jìn)入傳感器而不經(jīng)過地表反射，此時的光程是減小的。相反，在下墊面反射率較高時，到達(dá)傳感器的光子由于氣溶膠或云與地表的多次散射作用，光程增加[10]。GOSAT 官方發(fā)布的CO2反演產(chǎn)品的地基驗證結(jié)果表明，忽略氣溶膠和云的散射作用對光程的改變，即使在晴空條件下，都可能對CO2反演精度帶來較大的誤差[11-12]。研究發(fā)現(xiàn)，撒哈拉沙漠的沙塵型氣溶膠可以對SCIAMACHY的CO2總量反演誤差達(dá)到10%[13]，遠(yuǎn)超過在區(qū)域尺度上（約1000km×1000km）監(jiān)測碳源匯的需求精度（<1%）[14]。以往很多研究基于單次散射假設(shè)對氣溶膠散射作用引起的CO2濃度反演誤差進(jìn)行定量化分析。也有研究在氣溶膠多次散射假設(shè)下，對氣溶膠散射引起的CO2濃度反演誤差進(jìn)行分析[10,15]，但并沒有考慮不同下墊面反射對反演精度的影響?？紤]到地表反射率是決定有效光程的重要參數(shù)，Aben等[16]在更大范圍的地表反射率條件下，分析了不同氣溶膠光學(xué)厚度和薄卷云存在條件下的散射誤差。楊東旭等[17]通過不同氣溶膠模式對1.6μm波段強(qiáng)弱吸收帶的輻射光譜比的影響來評價氣溶膠散射對反演的影響。

考慮到不同氣溶膠模式和下墊面反射率條件下，氣溶膠散射效應(yīng)并不相同，本研究重點在不同地表反射率和不同氣溶膠模式條件下，對忽略氣溶膠散射對XCO2反演精度的影響進(jìn)行分析。此外，本文在實測氣溶膠模式和幾種典型氣溶膠模式假設(shè)下，分別利用GOSAT觀測光譜分別對XCO2進(jìn)行反演，并對不同氣溶膠假設(shè)引起的反演誤差進(jìn)行分析。

1　正向輻射傳輸模擬及反演

本文所采用的正向輻射傳輸模型是SCIATRAN 3.2[18]，該輻射傳輸模式基于離散坐標(biāo)法對輻射傳輸方程進(jìn)行求解，為簡便起見，在求解中忽略偏振貢獻(xiàn)。在模擬傳感器的卷積效應(yīng)時，采用Boxcar型響應(yīng)函數(shù)，傳感器各波段半波寬（HWMF）與GOSAT對應(yīng)波段參數(shù)相同，1.6μm波段和2.05μm波段分別約為0.03512nm和0.054nm。

在計算吸收氣體的消光系數(shù)時，為了提高計算精度，采用逐線積分（LBL）的方式計算，采樣點間隔為0.001nm。在輻射傳輸計算時，將整個大氣分為20層。在所選波段內(nèi)存在的吸收氣體為CO2和H2O。這兩種吸收氣體每一層的消光系數(shù)都通過該層所包含的各子層的消光系數(shù)相加得到。每一子層內(nèi)近似認(rèn)為壓強(qiáng)恒定。太陽吸收光譜來自于Kurucz[19]的太陽吸收線表。吸收氣體的吸收截面通過HITRAN2008數(shù)據(jù)庫[20]中的吸收線參數(shù)計算獲得。圖1給出在GOSAT光譜分辨率下，1.6μm波段使用HITRAN2012[21]和HITRAN2008的光譜差異。雖然相比2008版，2012版中CO2的吸收線條數(shù)增加了許多，但是兩者的總線強(qiáng)幾乎相同，不同HITRAN數(shù)據(jù)庫版本得到的透過率相差很小，只有在少數(shù)CO2強(qiáng)吸收的地方存在一些波動，卷積后兩者差在整個波段上幾乎為0，可以認(rèn)為2008版和2012版在該波段中對CO2的敏感性相同。

圖1　使用HITRAN2008和HITRAN2012光譜庫得到的模擬光譜差異（1.6μm波段）Fig.1　Difference between the spectrum at 1.6μm simulated using HITRAN2008 and HITRAN2012

在模擬過程中同時考慮大氣分子和氣溶膠粒子的散射影響?？紤]到在實際CO2反演中，有云存在的條件下反演結(jié)果可信度往往較低，假定模擬場景為無云情況。通過瑞利散射假設(shè)對大氣分子散射進(jìn)行模擬[22]，其對應(yīng)的光學(xué)厚度是波長和大氣分子數(shù)密度的函數(shù)。在模擬過程中選擇的不同氣溶膠模式來自于LOWTRAN氣溶膠數(shù)據(jù)庫[23]。不同的氣溶膠模式為：海洋型氣溶膠（能見度：23km，相對濕度：70%），城市型氣溶膠（能見度：10km，相對濕度：70%），鄉(xiāng)村型氣溶膠（能見度：23km，相對濕度：70%）和一般對流層氣溶膠（能見度：23km，相對濕度：70%）。氣溶膠光學(xué)厚度（AOD）的變化范圍為0.05～1.0（0.55μm）。氣溶膠散射特性模擬基于球形粒子假設(shè)，通過Mie散射對其散射相函數(shù)進(jìn)行模擬。假定地表為朗伯體，兩個CO2吸收波段地表反射率相同。利用迭代的非線性最小二乘法視線光譜匹配[24]，對待反演參數(shù)進(jìn)行反演。表1給出正向模擬時不同場景的參數(shù)變化范圍。

表1　不同氣溶膠模式的單次散射反照率（SSA）和不對稱因子（g）（1.536μm）Table 1 The SSA and asymmetry factor of different aerosol models(at 1.536μm)

2　忽略氣溶膠散射對反演精度影響分析

大氣氣溶膠對CO2反演的主要影響體現(xiàn)在其散射作用會改變到達(dá)傳感器的入瞳光的光程。雖然在反演波段內(nèi)氣溶膠的散射特性相對一致，該光程改變量的估計誤差仍會直接影響CO2反演精度。氣溶膠的光學(xué)特性（AOD）、微物理特性（SSA和不對稱因子）、氣溶膠粒子的垂直分布、下墊面反射率以及觀測幾何都會影響由散射作用引起的光程改變量，甚至光程改變的符號。

傳感器接收到的光強(qiáng)Itot可以表達(dá)為[10]：

其中，Idir代表直射太陽光，即沒有經(jīng)過大氣散射、僅經(jīng)過一次地表反射后直接進(jìn)入傳感器的光強(qiáng)；Ibsct代表大氣后向散射，即僅經(jīng)過大氣中的分子和氣溶膠后向散射進(jìn)入傳感器的光強(qiáng)；Isrfl代表大氣散射光經(jīng)地表反射直接進(jìn)入傳感器的光強(qiáng)；Irsct代表直射太陽光經(jīng)地表反射后又經(jīng)過一次大氣散射進(jìn)入傳感器的光強(qiáng)；Imsct代表經(jīng)過大氣和地表多次散射進(jìn)入傳感器的光強(qiáng)。若沒有氣溶膠散射存在，傳感器件接收到的光強(qiáng)以直射光項Idir為主，大氣散射項可以忽略。在氣溶膠散射存在的情況下，大氣散射項不能忽略，與直射光項Idir相比，大氣后向散射項Ibsct引起吸收光程縮短，而前向散射項（Isrfl,Irsct,Imsct）引起吸收光程增加。

考慮到大氣散射對短波紅外波段光程的改變是氣溶膠散射與下墊面反射聯(lián)合作用的結(jié)果[25]。圖2給出對應(yīng)于LOWTRAN的不同氣溶膠模式（鄉(xiāng)村型、對流層型、海洋型和城市型氣溶膠）在不同AOD（0.55μm）下，太陽天頂角為30°、觀測天頂角為0°時，如忽略氣溶膠散射，CO2柱濃度反演精度隨地表反射率的變化。各相關(guān)要素的變化范圍見表2。

圖2　鄉(xiāng)村型（a）、對流層型（b）、海洋型（c）和城市型（d）氣溶膠模式在不同AOD（0.55μm）情況下，忽略氣溶膠存在時，XCO2反演相對誤差（真值為385ppm）隨地表反射率的變化Fig.2　Variation of the XCO2retrieval error introduced by ignoring aerosol scattering with the surface reflectance for different AOD(0.55μm)under(a)rural,(b)tropospheric,(c)marine and(d)urban aerosol model

表2　氣溶膠對CO2反演精度影響分析中各要素的變化范圍Table 2 The variation range of parameters used in the study on CO2retrieval accuracy affected by aerosols

在相同AOD和地表反射率情況下，忽略海洋型和城市型氣溶膠散射的反演誤差明顯大于忽略鄉(xiāng)村型和對流層型氣溶膠的誤差（AOD＞0.5時，反演誤差可能超過15%）。在海洋型和城市型氣溶膠模式下忽略氣溶膠散射影響進(jìn)行反演時，為了保證反演結(jié)果的合理性，需要對模擬光譜進(jìn)行多項式校正，減小由于氣溶膠寬通道信號引入的反演誤差。

對鄉(xiāng)村型、對流層型和海洋型氣溶膠模式，在相同AOD下，當(dāng)?shù)乇矸瓷渎瘦^低（＜0.1）時，忽略氣溶膠散射影響會導(dǎo)致XCO2反演結(jié)果低估；當(dāng)?shù)乇矸瓷渎食^0.1時，XCO2反演結(jié)果高估且隨地表反射率的增加反演誤差逐漸增加；在相同地表反射率條件下，隨AOD增加，反演誤差增加。這是由于在暗地表時，傳感器接收到的光強(qiáng)主要來自于大氣后向散射項Ibsct，相比忽略氣溶膠散射時的主要貢獻(xiàn)項Idir，吸收光程縮短，因此反演的CO2含量偏低。隨著地表反射率的增加，大氣前向散射逐漸成為傳感器入瞳光的主要貢獻(xiàn)。此時前向散射項（Isrfl,Irsct,Imsct）的貢獻(xiàn)增加，后向散射項（Ibsct）貢獻(xiàn)減弱，前向散射項對應(yīng)的吸收光程要大于直射光項，因此反演的CO2含量增加。城市型氣溶膠模式與上面三種氣溶膠模式不同：在相同AOD情況下，忽略氣溶膠散射影響，均導(dǎo)致CO2反演結(jié)果低估；隨地表反射率增加，誤差遞減，即暗地表反演誤差最大。在相同地表反射率條件下，隨AOD增加，反演誤差增加。

當(dāng)?shù)乇矸瓷渎剩?.6μm）和AOD（0.55μm）在0.1～0.3時，CO2柱總量反演誤差對城市型氣溶膠為－0.1%～－0.5%，海洋型氣溶膠為0.22%～1.92%，鄉(xiāng)村型氣溶膠為0.09%～1.46%，對流層氣溶膠為0.02%～0.45%。本文的結(jié)果與Aben等[16]得到的結(jié)論基本一致。Aben等[16]發(fā)現(xiàn)強(qiáng)吸收的城市氣溶膠會引起反演結(jié)果偏低，而其他氣溶膠模式除在暗地表會出現(xiàn)反演結(jié)果偏低外，當(dāng)?shù)乇矸瓷渎食^0.1時都會出現(xiàn)反演結(jié)果偏高。本文得到的海洋型氣溶膠和城市型氣溶膠的反演誤差范圍小于Aben等[16]的結(jié)果（分別引入0.1%～2.8%和－1.1%～0的反演誤差）。這是由于本文在這兩種氣溶膠模式下利用二階多項式對寬通道信號進(jìn)行校正，壓制了反演誤差所致。Mao等[10]通過強(qiáng)弱吸收帶的輻射光譜比的變化來研究不同氣溶膠模式對XCO2反演精度的影響，發(fā)現(xiàn)海洋型氣溶膠對XCO2反演精度影響最大（～15ppm），吸收性城市型氣溶膠影響最?。ā?ppm）。與本文結(jié)論差異的原因在于，基于強(qiáng)弱吸收帶的輻射光譜比的校正可以大幅度削弱地表反射率或氣溶膠引入的寬通道信號所導(dǎo)致的誤差，但對由氣溶膠散射引起的吸收光程變化造成的誤差削弱效果較差，即對城市吸收型氣溶膠（SSA為0.52）引入的誤差校正最好，而對在該波段散射性較強(qiáng)的海洋型氣溶膠（SSA為0.98）引入的誤差校正效果較差。該差異也說明，無論反演誤差是由于氣溶膠或地表吸收還是由于散射引起的光程改變所引入，基于二次多項式擬合寬通道信號的校正結(jié)果都較好。如果反演中無法獲取氣溶膠特性信息，可以考慮用該校正方法提高反演精度。

3　反演實例分析

2013年8月在敦煌定標(biāo)場（40.19°N，94.31°E）開展了針對GOSAT L2級CO2產(chǎn)品的精度評價試驗。為了進(jìn)一步說明氣溶膠模式的不確定性對CO2濃度反演的影響，在地基實際氣溶膠參數(shù)和以上不同氣溶膠模式假設(shè)條件下分別利用GOSAT觀測光譜對XCO2進(jìn)行反演。

考慮到CO2反演需要無云場景，采用GOSAT L2 級 CAI 云檢測產(chǎn)品對無云場景進(jìn)行辨識。經(jīng)過比較，在地基同步觀測時間內(nèi)（2013年8月19—25日），僅有8月24日的GOSAT對應(yīng)點觀測光譜數(shù)據(jù)滿足良好的無云場景條件。表3給出觀測站位置信息及同步觀測的環(huán)境參數(shù)信息。選擇與地基觀測站點位置最為接近的曝光點數(shù)據(jù)進(jìn)行反演，利用地基觀測數(shù)據(jù)得到反演時刻附近的環(huán)境及大氣參數(shù)。圖3給出2013年8 月24日拉曼偏振大氣探測激光雷達(dá)在測得的GOSAT過境前后0.532μm大氣消光系數(shù)廓線。圖4和圖5給出0.532μm消光系數(shù)時空演化圖和0.532μm偏振系數(shù)時空演化圖?？梢钥闯鲈囼灝?dāng)日，敦煌地區(qū)大氣潔凈，上午9:00—夜間20:00，0.532μm的大氣光學(xué)厚度在0.1以下，且整日比較穩(wěn)定。GOSAT過境時（15:30前后），大氣中氣溶膠粒子濃度較上午有所增長。整日大氣偏振系數(shù)大多在0.15以下，大氣中氣溶膠主要為規(guī)則的細(xì)粒子。14:00以后3km以下空氣中有較薄的沙塵傳輸。由消光系數(shù)廓線可以看出，當(dāng)日敦煌地區(qū)大氣邊界層約為3km，峰值在1.5km處。圖6為2013年8月24日10:00—19:00 10km高度內(nèi)大氣粒子有效半徑時空演化圖，結(jié)果顯示GOSAT過境前后，地面到3km之間粒子有效半徑主要集中在1～1.5μm。圖7給出基于地基CE318觀測數(shù)據(jù)反演得到的GOSAT過境前后氣溶膠粒子體積譜分布。

圖3　2013年8月24日GOSAT過境前后敦煌站0.532μm大氣消光系數(shù)廓線Fig.3　The atmospheric extinction profiles at 0.532μm measured at Dunhuang near GOSAT overpass on August 24th,2013

圖4　2013年8月24日敦煌站0.532μm消光系數(shù)時空演化圖Fig.4　The space-time diagram of atmospheric extinction at 0.532μm measured at Dunhuang on August 24th,2013

圖5　2013年8月24日敦煌站0.532μm偏振系數(shù)時空演化圖Fig.5　The space-time diagram of aerosol polarization coefficient at 0.532μm measured at Dunhuang on August 24th,2013

圖6　2013年8月24日敦煌站粒子有效半徑時空演化圖Fig.6　The space-time diagram of aerosol effective radius measured at Dunhuang on August 24th,2013

圖7　基于CE318觀測數(shù)據(jù)反演得到的GOSAT過境前后氣溶膠粒子體積譜分布Fig.7　The aerosol volume size distribution during the GOSAT overpass retrieved from CE-318 measurements

表3　觀測站位置信息及同步觀測的環(huán)境參數(shù)Table 3　The location of the ground observation station and simultaneous environmental parameters

根據(jù)表3所列的環(huán)境參數(shù)先驗值，反演XCO2。表4給出反演結(jié)果、GOSAT L2產(chǎn)品和地基觀測結(jié)果的比較。在反演中除了XCO2，還對地表反射率，大氣垂直柱水汽含量、溫度和壓強(qiáng)廓線修正量進(jìn)行反演。根據(jù)反演結(jié)果，地表反射率和先驗觀測值差異明顯，在1.6μm和2.0μm波段分別為0.289和0.291。這是由于地表反射率實際觀測值是在垂直方向上觀測獲得的，沒有考慮地表的方向反射特性。

表4　XCO2反演結(jié)果比較Table 4　Comparison of XCO2results

為了進(jìn)一步說明不同氣溶膠模式對XCO2反演結(jié)果的影響，圖8給出在實測AOD情況下，不同LOWTRAN氣溶膠模式和實測氣溶膠模式情況下XCO2反演結(jié)果。此時觀測幾何及其他環(huán)境參數(shù)均采用地基實測數(shù)據(jù)。相同AOD，不同氣溶膠模式下，城市型和海洋型氣溶膠引入的XCO2反演誤差最大，分別為－1.97ppm和1.58ppm；鄉(xiāng)村型氣溶膠引入的反演誤差最?。?.48ppm）。這可能是由于鄉(xiāng)村型氣溶膠與實際氣溶膠模式的差異相對較小，特別是SSA差異為0.01，而海洋型氣溶膠和城市型氣溶膠的SSA與實際偏差分別為0.12和－0.31。此時城市型氣溶膠模式假設(shè)下XCO2反演結(jié)果偏低與上文的分析結(jié)論是一致的。

圖8　不同氣溶膠模式和實際觀測條件下XCO2反演結(jié)果Fig.8 The XCO2retrievals with different assumed aerosol types and the ground-based measured aerosol model.

4　結(jié)論

本文主要研究了不同氣溶膠模式條件下，忽略氣溶膠散射對近地面CO2濃度反演精度的影響。

對鄉(xiāng)村型、對流層型和海洋型氣溶膠模式來說，在相同AOD條件下，在低地表反射率（<0.1）時，忽略氣溶膠散射影響會導(dǎo)致XCO2反演結(jié)果低估；當(dāng)?shù)乇矸瓷渎食^0.1時，XCO2反演結(jié)果高估，且隨地表反射率的增加，反演誤差逐漸增加。而對城市型氣溶膠模式來說，在相同AOD條件下，忽略氣溶膠影響，均會導(dǎo)致XCO2的反演結(jié)果低估；且隨地表反射率增加，誤差遞減。

忽略海洋型和城市型氣溶膠散射影響，XCO2反演誤差明顯大于其他兩種氣溶膠（AOD>0.5條件下反演誤差可能超過15%）。采用二次多項式擬合寬通道信號校正觀測光譜后可以取得較好的反演結(jié)果，在反演中如果無法精確獲取氣溶膠特性信息可以采用該校正方法提高反演精度。

在不同氣溶膠模式假設(shè)條件下利用GOSAT觀測光譜對XCO2進(jìn)行反演。通過反演結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)，基于地基實測氣溶膠特性數(shù)據(jù)的XCO2反演結(jié)果與地基觀測結(jié)果有更好的一致性。此外，在實測AOD、不同氣溶膠模式下，城市型和海洋型氣溶膠假設(shè)下引入的XCO2反演誤差最大，分別為－1.97ppm和1.58ppm；而鄉(xiāng)村型氣溶膠引入的反演誤差最?。?.48ppm），這主要是由于鄉(xiāng)村型氣溶膠與實際氣溶膠模式的SSA差異相對較小所致。

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The lnfluence of Aerosol Particles on Retrieval Accuracy of CO2Concentration Using Near Infrared Bands

Wang Shupeng1,Zhang Xingying1,Wang Weihe1,Chen Lin1,Fang Li2
(1 National Satellite Meteorological Centre,Beijing 100081 2 Institute of Remote Sensing and Digital Earth,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101)

Abstract:The main difficulty in retrieving CO2concentration from near-infrared observations comes from the uncertainty of light path change brought about by scattering of the atmospheric aerosols.The scattering effect described by different aerosol models and surface reflectances may lead to different light path changes.This paper aims to study the influence of neglecting aerosol scattering on CO2retrieval accuracy for different aerosol models.It is found that for rural,tropospheric and marine aerosol models,the neglecting of aerosol scattering results in underestimation of CO2retrievals at low surface reflectances(＜0.1),but overestimation at surface reflectance over 0.1 and the increasing retrieval errors with increasing surface reflectances.For the urban aerosol model,the neglecting of aerosol scattering results in underestimation of CO2retrievals at any surface reflection,and the retrieval errors decrease with increasing surface reflectances.For typical observation geometry,a surface reflectance of 0.1-0.3 at 1.6μm and aerosol optical depth(AOD)of 0.1-0.3 at 0.55μm,the neglecting of aerosol scattering leads to retrieval errors of(-0.1%)-(-0.5%),0.22%-1.92%,0.09%-1.46% and 0.02%-0.45% for urban,marine,rural and tropospheric aerosol models respectively.XCO2(the dry air column averaged mixing ratio of CO2) was retrieved from GOSAT observations with in-situ measurements of aerosol properties as input parameters.Comparison with ground-based XCO2measurements shows that the retrieved XCO2(390.95ppm)is more consistent with the measured XCO2(390.737ppm)as compared to that of GOSAT L2 product(389.814ppm).

Keywords:retrieval of XCO2,near infrared bands,GOSAT,aerosols

收稿日期：2015年8月31日；修回日期：2015年12月29日

DOI：10.3969/j.issn.2095-1973.2016.01.016