中国气象局国家气象中心：国内外气溶胶观测网络发展进展及相关科学计划（延昊、矫梅燕、毕宝贵、刘桂清）.pdf

城市学研究2015年第1期柱气溶胶载荷的估计,并用来评估气溶胶的直接辐射强迫。光学厚度可以通过地面上的太阳光度计测定太阳光谱透过率得到。地基气溶胶光学厚度的获得对于由卫星反演的气溶胶光学厚度的标定和验证极其重要,此外对于定量遥感分析气溶胶气候影响也是必要的。王明星1总结出大气气溶胶研究的前沿问题是气溶胶的基本特征、气溶胶的气候效应、沙尘气溶胶以及气溶胶对环境健康的影响,并指出气溶胶研究强烈依赖于观测数据的获取。刘毅4围绕以上四个方面对近年来中国气溶胶研究的现状作了总结,说明了观测资料对研究成果的支持作用,并指出利用卫星遥感和地面光学探测的研究方法,在区域尺度上给出光学厚度、谱分布和气溶胶指数是下一步中国气溶胶研究的基础。本文首先对目前国际上两大气溶胶观测网络和几个主要国家的观测网络做一对比介绍,并通过国际上三个代表性的气溶胶研究计划说明观测网络建设的重要性。最后分析了中国气溶胶观测网络的地位和差距,基于该观测网的科研计划及未来对其他气溶胶研究的基础作用气溶胶观测网络当前在国际上有两大全球气溶胶光学厚度观测网络,世界气象组织(WMO)的全球大气观测计划(GAW)和气溶胶自动观测网( AERONET)。其中,世界气象组织的GAW已在12个站设立了精确滤光辐射计进行连续自动观测,以研究气溶胶的长期变化趋势。 AERONET是已建成的另一个全球观测网络,通过联盟建立起400个台站的网络。这两个网络在世界范围内可以互相弥补观测的空白区域,并提供相互比较,通过协作组成一个完整的全球气溶胶光学厚度观测网络。 1.世界气象组织(wMO)的气溶胶观测网络 WMO的气溶胶观测网络是建立在全球大气观测计划GAW16( Global Atmosphere Watch Pro gramme)的框架之下。GAW气溶胶计划的目标是研究气溶胶的时空分布,分析气溶胶的气候驱动力和对空气质量的影响。GAW的观测项目包括气溶胶光学厚度、质量、化学组成、消光系数、数密度、粒子谱分布以及湿度对气溶胶特性的影响等3。WMO建议气溶胶光学厚度观测设备应在以下波段对太阳直射光进行观测:368,412,500,675,778,862m,波段宽度为5nm。完整的GAW气溶胶观测网络计划由全球基准站和区域站两部分组成,全球站共22个,观测 GAW推荐的所有观测项目;区域站共300个,仅观测部分项目。GAW已建立起12个气溶胶光学厚度观测站。由于气溶胶在大气中的滞留时间较短,而且气溶胶的特征和类型存在显著变化,GAW将全球的气溶胶简单地作以下分类:海洋、干洁大陆、污染大陆、北极、南极、亚洲沙尘、撒哈拉沙尘、生物燃烧和对流层气溶胶。GAW的22个全球站基本覆盖了这些气溶胶类型,这些站主要分布在远离人类影响的偏远地区。同时,GAW建议加密观测污染大陆型气溶胶,计划将300个区域站建立在离污染大陆型气溶胶源较近的地方,这样的话,全球站可以作为区域站的基准站和背景站。中国的瓦 18

柱气溶胶载荷的估计，并用来评估气溶胶的直接辐射强迫。光学厚度可以通过地面上的太阳光度计测定太阳光谱透过率得到。地基气溶胶光学厚度的获得对于由卫星反演的气溶胶光学厚度的标定和验证极其重要，此外对于定量遥感分析气溶胶气候影响也是必要的。王明星［２］总结出大气气溶胶研究的前沿问题是气溶胶的基本特征、气溶胶的气候效应、沙尘气溶胶以及气溶胶对环境健康的影响，并指出气溶胶研究强烈依赖于观测数据的获取。刘毅［４］围绕以上四个方面对近年来中国气溶胶研究的现状作了总结，说明了观测资料对研究成果的支持作用，并指出利用卫星遥感和地面光学探测的研究方法，在区域尺度上给出光学厚度、谱分布和气溶胶指数是下一步中国气溶胶研究的基础。本文首先对目前国际上两大气溶胶观测网络和几个主要国家的观测网络做一对比介绍，并通过国际上三个代表性的气溶胶研究计划说明观测网络建设的重要性。最后分析了中国气溶胶观测网络的地位和差距，基于该观测网的科研计划及未来对其他气溶胶研究的基础作用。一、气溶胶观测网络当前在国际上有两大全球气溶胶光学厚度观测网络，世界气象组织（ＷＭＯ）的全球大气观测计划（ＧＡＷ）和气溶胶自动观测网（ＡＥＲＯＮＥＴ）。其中，世界气象组织的ＧＡＷ已在１２个站设立了精确滤光辐射计进行连续自动观测，以研究气溶胶的长期变化趋势。ＡＥＲＯＮＥＴ是已建成的另一个全球观测网络，通过联盟建立起４００个台站的网络。这两个网络在世界范围内可以互相弥补观测的空白区域，并提供相互比较，通过协作组成一个完整的全球气溶胶光学厚度观测网络。１􀆰 世界气象组织（ＷＭＯ）的气溶胶观测网络ＷＭＯ的气溶胶观测网络是建立在全球大气观测计划ＧＡＷ［５⁃６］（ＧｌｏｂａｌＡｔｍｏｓｐｈｅｒｅＷａｔｃｈＰｒｏ⁃ ｇｒａｍｍｅ）的框架之下。ＧＡＷ气溶胶计划的目标是研究气溶胶的时空分布，分析气溶胶的气候驱动力和对空气质量的影响。ＧＡＷ的观测项目包括气溶胶光学厚度、质量、化学组成、消光系数、数密度、粒子谱分布以及湿度对气溶胶特性的影响等［３］。ＷＭＯ建议［７］气溶胶光学厚度观测设备应在以下波段对太阳直射光进行观测：３６８，４１２，５００，６７５，７７８，８６２ｎｍ，波段宽度为５ｎｍ。完整的ＧＡＷ气溶胶观测网络计划由全球基准站和区域站两部分组成，全球站共２２个，观测ＧＡＷ推荐的所有观测项目；区域站共３００个，仅观测部分项目。ＧＡＷ已建立起１２个气溶胶光学厚度观测站。由于气溶胶在大气中的滞留时间较短，而且气溶胶的特征和类型存在显著变化，ＧＡＷ将全球的气溶胶简单地作以下分类：海洋、干洁大陆、污染大陆、北极、南极、亚洲沙尘、撒哈拉沙尘、生物燃烧和对流层气溶胶。ＧＡＷ的２２个全球站基本覆盖了这些气溶胶类型，这些站主要分布在远离人类影响的偏远地区。同时，ＧＡＷ建议加密观测污染大陆型气溶胶，计划将３００个区域站建立在离污染大陆型气溶胶源较近的地方，这样的话，全球站可以作为区域站的基准站和背景站。中国的瓦 ·２１８· 城市学研究２０１５年第１期

2014“城市生态环境问题”钱学森城市学金奖、西湖城市学金奖征集评选里关站是其中一个重要的全球观测基准站。 GAW的气溶胶观测网络还设有专门的数据中心和仪器定标中心。 (1)世界气溶胶数据中心WDCA GAW计划由wDCA( World Data Center for Aerosols)管理全球的气溶胶观测数据,并建立定标中心以保证全球数据的可比性。覆盖全球的观测站和大量的气溶胶观测数据,使得GAW气溶胶计划成为全球卫星数据地面验证的基础。 (2)世界光学厚度研究和定标中心 WORCC WORCC( World Opticaldepth Research and Calibration Center)是瑞士于1996为WMO/GAW建立的,其目的是:研制高精度的观测光学厚度的太阳光度计,提供全球光学厚度观测的一致性方法提供标准化的太阳光度计,并研究光学厚度的新观测方法。在GAW的全球观测项目中对新型太阳光度计进行实验,以测试光学厚度的反演方法和定标系数的提取方法,对新型太阳光度计的操作人员进行培训。已开展了以下工作:1998年对一个由同温层气球携带至40km高的新型太阳光度计进行了定标,以测定其在大气层顶的仪器定标系数;将该新型太阳光度计每两年与一个标准硅检测器进行定标比对,证明新设备性能稳定在0.5%以内。现在GAW使用的新型太阳光度计是4波段光度计中心波长为368,412,500和862m。世界气象组织WMO/GAW的气溶胶观测网络正在建设,一些相关规范还未建立。 2.气溶胶自动观测网络 AERONET AERONET( Aerosol robotic Network)由美国国家宇航局NASA提供财政经费。 AERONET是一个地基气溶胶遥感网络,与世界上的其它气溶胶观测网络如 PHOTONS、 AErOCAN和一些机构、研究所组成了一个观测联盟。 AERONET的目标是获取气溶胶的特征参数,并验证卫星反演的气溶胶参数。AERO-NET在全球陆地和海洋上分布着400个观测站,采用的观测设备主要是 CIMEL系列太阳光度计。 AERONET已经对设备、定标和数据的处理建立了一系列的标准,并通过协作提供全球不同气溶胶类型区的气溶胶光学厚度、 Angstrom指数、反演参数产品和可降水量数据。气溶胶自动观测网络 AERONET是当前世界上正在业务运行的一个大型气溶胶观测网络,在世界各地分布有大量的观测仪器,其设备定标、数据传输、数据分级、质量保证和产品生成等都形成了整套规范 3.法国气溶胶网络 Photons 法国气溶胶网络 Photons在202年获得法国科技部的支持,成为国家级的环境硏究观测项目, 经费来自于法国国家科学研究中心CNRS。现在维护着35台自动 CIMEL太阳光度计,主要负责分布在法国、非洲和部分欧洲的25个站点的管理工作。并开始建立自己的定标设施开展的研究包括气溶胶气象(气溶胶的光学和微物理参数),卫星一太阳光度计联合研究,太阳光度计和雷达的耦合研究,野外实验等

里关站是其中一个重要的全球观测基准站。ＧＡＷ的气溶胶观测网络还设有专门的数据中心和仪器定标中心。（１）世界气溶胶数据中心ＷＤＣＡＧＡＷ计划由ＷＤＣＡ（ＷｏｒｌｄＤａｔａＣｅｎｔｅｒｆｏｒＡｅｒｏｓｏｌｓ）管理全球的气溶胶观测数据，并建立定标中心以保证全球数据的可比性。覆盖全球的观测站和大量的气溶胶观测数据，使得ＧＡＷ气溶胶计划成为全球卫星数据地面验证的基础。（２）世界光学厚度研究和定标中心ＷＯＲＣＣＷＯＲＣＣ（ＷｏｒｌｄＯｐｔｉｃａｌｄｅｐｔｈＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒ）是瑞士于１９９６为ＷＭＯ／ＧＡＷ建立的，其目的是：研制高精度的观测光学厚度的太阳光度计，提供全球光学厚度观测的一致性方法，提供标准化的太阳光度计，并研究光学厚度的新观测方法。在ＧＡＷ的全球观测项目中对新型太阳光度计进行实验，以测试光学厚度的反演方法和定标系数的提取方法，对新型太阳光度计的操作人员进行培训。已开展了以下工作：１９９８年对一个由同温层气球携带至４０ｋｍ高的新型太阳光度计进行了定标，以测定其在大气层顶的仪器定标系数；将该新型太阳光度计每两年与一个标准硅检测器进行定标比对，证明新设备性能稳定在０􀆰 ５％以内。现在ＧＡＷ使用的新型太阳光度计是４波段光度计，中心波长为３６８，４１２，５００和８６２ｎｍ。世界气象组织ＷＭＯ／ＧＡＷ的气溶胶观测网络正在建设，一些相关规范还未建立。２􀆰 气溶胶自动观测网络ＡＥＲＯＮＥＴＡＥＲＯＮＥＴ（ＡｅｒｏｓｏｌＲｏｂｏｔｉｃＮｅｔｗｏｒｋ）由美国国家宇航局ＮＡＳＡ提供财政经费。ＡＥＲＯＮＥＴ是一个地基气溶胶遥感网络，与世界上的其它气溶胶观测网络如ＰＨＯＴＯＮＳ、ＡＥＲＯＣＡＮ和一些机构、研究所组成了一个观测联盟。ＡＥＲＯＮＥＴ的目标是获取气溶胶的特征参数，并验证卫星反演的气溶胶参数。ＡＥＲＯ－ＮＥＴ在全球陆地和海洋上分布着４００个观测站，采用的观测设备主要是ＣＩＭＥＬ系列太阳光度计。ＡＥＲＯＮＥＴ已经对设备、定标和数据的处理建立了一系列的标准，并通过协作提供全球不同气溶胶类型区的气溶胶光学厚度、Ａｎｇｓｔｒｏｍ指数、反演参数产品和可降水量数据。气溶胶自动观测网络ＡＥＲＯＮＥＴ是当前世界上正在业务运行的一个大型气溶胶观测网络，在世界各地分布有大量的观测仪器，其设备定标、数据传输、数据分级、质量保证和产品生成等都形成了一整套规范。３􀆰 法国气溶胶网络Ｐｈｏｔｏｎｓ法国气溶胶网络Ｐｈｏｔｏｎｓ在２００２年获得法国科技部的支持，成为国家级的环境研究观测项目，经费来自于法国国家科学研究中心ＣＮＲＳ。现在维护着３５台自动ＣＩＭＥＬ太阳光度计，主要负责分布在法国、非洲和部分欧洲的２５个站点的管理工作。并开始建立自己的定标设施。开展的研究包括气溶胶气象（气溶胶的光学和微物理参数），卫星—太阳光度计联合研究，太阳光度计和雷达的耦合研究，野外实验等。 ·２１９· ２０１４ “城市生态环境问题” 钱学森城市学金奖、西湖城市学金奖征集评选

城市学研究2015年第1期 4.加拿大太阳光度计网络 Aerocan 加拿大太阳光度计网络 AeroCan( Canadian Sun- Photometer Network),由加拿大遥感中心CCRS提供财政经费,并接受美国NASA- AERONET的部分经费支持。 Aero can网络由分布在加拿大全境的全自动CMEL型太阳光度计组成。现在已建成由10个观测站组成的网络,下一步计划在北极和东西海岸布设气溶胶光学厚度观测点。 Aerocan的目标是在加拿大有代表性的地区为卫星遥感大气订正提供气溶胶光学厚度观测数据用气溶胶光学厚度观测真值验证卫星反演参数;分析气溶胶光学厚度的时空变化;为区域气溶胶气候模型提供验证。 5.澳大利亚气溶胶地基网络 AGSNet 澳大利亚气溶胶地基网络 AGNEt( Aerosol Ground Station Network)由联邦科学和工业研究组织 CSIRO的地球观测中心负责管理和维护。1998年开始建立,现在已建立起6个观测站,采用的观测设备主要是 CIMEL太阳光度计。已建立起自己的定标设施。 AGSNet的目的是增加对空气中的颗粒物,即气溶胶的理解,了解他们的特征和气候影响。澳大利亚的最主要气溶胶是干季大火排放的烟尘和干旱地区排放的沙尘。 AGNEt与美国NASA的AERO NET保持紧密联系。 6.日本的气溶胶/辐射观测网络 Skynet 日本气溶胶/辐射观测网络 Skynet( Aerosol/ Radiation Observation Network),包括14个观测站, 主要分布在日本,在中国、蒙古国、泰国还设有观测点。采用的太阳/天空自动辐射计是日本 Prede 公司的8波段(315,400,500,675,78,870,940和1020m)太阳光度计。 7.韩国的气溶胶/辐射观测站韩国的气溶胶观测网络的规模较小,仅有一个观测台站,是大气辐射观测系统的一个组成部分由韩国气象局KMA的气象研究所 METRI负责管理和维护。采用日本 Prede公司的8波段(315 400,500,675,778,870,940和1020m)的太阳光度计。 8.中国气溶胶观测网络 CAeroNet 中国的气溶胶观测网络 CAeroNet由中国气象局负责建设和管理,是中国气象局沙尘暴监测预警服务系统的一个重要子系统。从2002年开始建站,已建成20个观测站,主要分布在中国北方的沙尘源区、沿途和东部沙尘影响区。 CAeroNet采用的观测设备主要是 CIMEL太阳光度计(型号为 CE318-),这种最新型的太阳/天空自动辐射计可以在光晕平面和主平面对大气透过率和天空辐射进行测定,能自动跟踪、测量太阳直接辐射,自动存储测量数据和传输资料。现在通过气象系统的数据网络远程传输数据,实现自动采集和远程数据传输。中国气溶胶观测网络有助于大气环境监测和气候研究,还将对卫星遥感产品的真实性进行监测,同时将在环境、通讯、林业、农业和沙尘暴监测中发挥重要作用。中国气象局计划在沙尘暴天气多发的中国北方地区布设仪器设备,组建一个自动化程度较高的

４􀆰 加拿大太阳光度计网络ＡｅｒｏＣａｎ加拿大太阳光度计网络ＡｅｒｏＣａｎ（ＣａｎａｄｉａｎＳｕｎ⁃ＰｈｏｔｏｍｅｔｅｒＮｅｔｗｏｒｋ），由加拿大遥感中心ＣＣＲＳ提供财政经费，并接受美国ＮＡＳＡ⁃ＡＥＲＯＮＥＴ的部分经费支持。ＡｅｒｏＣａｎ网络由分布在加拿大全境的全自动ＣＩＭＥＬ型太阳光度计组成。现在已建成由１０个观测站组成的网络，下一步计划在北极和东西海岸布设气溶胶光学厚度观测点。ＡｅｒｏＣａｎ的目标是在加拿大有代表性的地区为卫星遥感大气订正提供气溶胶光学厚度观测数据；用气溶胶光学厚度观测真值验证卫星反演参数；分析气溶胶光学厚度的时空变化；为区域气溶胶气候模型提供验证。５􀆰 澳大利亚气溶胶地基网络ＡＧＳＮｅｔ澳大利亚气溶胶地基网络ＡＧＳＮｅｔ（ＡｅｒｏｓｏｌＧｒｏｕｎｄＳｔａｔｉｏｎＮｅｔｗｏｒｋ）由联邦科学和工业研究组织ＣＳＩＲＯ的地球观测中心负责管理和维护。１９９８年开始建立，现在已建立起６个观测站，采用的观测设备主要是ＣＩＭＥＬ太阳光度计。已建立起自己的定标设施。ＡＧＳＮｅｔ的目的是增加对空气中的颗粒物，即气溶胶的理解，了解他们的特征和气候影响。澳大利亚的最主要气溶胶是干季大火排放的烟尘和干旱地区排放的沙尘。ＡＧＳＮｅｔ与美国ＮＡＳＡ的ＡＥＲＯ⁃ ＮＥＴ保持紧密联系。６􀆰 日本的气溶胶／辐射观测网络Ｓｋｙｎｅｔ日本气溶胶／辐射观测网络Ｓｋｙｎｅｔ（Ａｅｒｏｓｏｌ／ＲａｄｉａｔｉｏｎＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎＮｅｔｗｏｒｋ），包括１４个观测站，主要分布在日本，在中国、蒙古国、泰国还设有观测点。采用的太阳／天空自动辐射计是日本Ｐｒｅｄｅ公司的８波段（３１５，４００，５００，６７５，７７８，８７０，９４０和１０２０ｎｍ）太阳光度计。７􀆰 韩国的气溶胶／辐射观测站韩国的气溶胶观测网络的规模较小，仅有一个观测台站，是大气辐射观测系统的一个组成部分。由韩国气象局ＫＭＡ的气象研究所ＭＥＴＲＩ负责管理和维护。采用日本Ｐｒｅｄｅ公司的８波段（３１５，４００，５００，６７５，７７８，８７０，９４０和１０２０ｎｍ）的太阳光度计。８􀆰 中国气溶胶观测网络ＣＡｅｒｏＮｅｔ中国的气溶胶观测网络ＣＡｅｒｏＮｅｔ由中国气象局负责建设和管理，是中国气象局沙尘暴监测预警服务系统的一个重要子系统。从２００２年开始建站，已建成２０个观测站，主要分布在中国北方的沙尘源区、沿途和东部沙尘影响区。ＣＡｅｒｏＮｅｔ采用的观测设备主要是ＣＩＭＥＬ太阳光度计（型号为ＣＥ３１８⁃ＩＩ），这种最新型的太阳／天空自动辐射计可以在光晕平面和主平面对大气透过率和天空辐射进行测定，能自动跟踪、测量太阳直接辐射，自动存储测量数据和传输资料。现在通过气象系统的数据网络远程传输数据，实现自动采集和远程数据传输。中国气溶胶观测网络有助于大气环境监测和气候研究，还将对卫星遥感产品的真实性进行监测，同时将在环境、通讯、林业、农业和沙尘暴监测中发挥重要作用。中国气象局计划在沙尘暴天气多发的中国北方地区布设仪器设备，组建一个自动化程度较高的 ·２２０· 城市学研究２０１５年第１期

2014“城市生态环境问题”钱学森城市学金奖、西湖城市学金奖征集评选沙尘暴天气综合监测网。从2002年开始,中国气象局已在中国北方9个省市(新疆、甘肃、宁夏陕西、山西、河北、内蒙古、北京和天津)建立了20个沙尘暴综合监测站,将设有太阳光度计、能见度仪、热红外仪、气溶胶浊度仪、土壤温度计、TSP等自动化程度较高的先进仪器和设备。通过对以上仪器实时观测得到的数据(包括大气光学特性、近地面大气气溶胶物理化学特性、边界层风、能见度、温度)进行分析,实时获取与沙尘暴产生、发展、路径和消亡有关的重要参数,并利用沙尘气溶胶模式进行模拟和预报,从而建立起一个完整的沙尘暴监测、预警系统,客观定量分析和评估沙尘暴造成的影响和危害。同时,中国气象局和韩国国际协力团在2003年正式启动中韩沙尘暴联合监测网络项目。根据沙尘暴发生、发展和移动特点,将在中国内蒙古的朱日和、通辽,山西的榆社,山东的惠民,辽宁的大连建立5个沙尘暴联合监测站,布设相应的气溶胶质量浓度仪、干沉降观测仪、太阳光度计、能见度仪、激光雷达等设备对当地大气中沙尘浓度、能见度及三维结构等进行探测,并通过气象部门的国际通信线路传送至韩国气象部门,实现数据共享。在该项目中,双方将定期互派专家并召开联合研讨会,研究和开发沙尘暴预报的方式方法,提高两国对沙尘天气的监测和预报水平。二、 AERONET观测网络的规范 AERONET在长期系统运行过程中,对设备、定标和数据的处理建立了一系列的标准,成为一种事实上的规范 1.设备气溶胶观测采用Cime公司的标准太阳光度计(型号为CE318-1,包括5个波段)和极化太阳光度计(CE318-I,包括带偏振的8个波段)。CE-318系列为高精度野外太阳和天空辐射测量仪器,其包括的气溶胶波段:440,670,870和1020m,水汽波段为936m,所有通道的波段宽度为10m。 2.定标 AERONET定标参考设备安装在夏威夷冒纳罗亚山上,每隔3个月使用 Langley定标方法重新定标,使得反演的气溶胶光学厚度的误差在0.002至0.005之间。其他的太阳光度计在使用前和使用过程中与在冒纳罗亚定标的参考设备进行交叉定标,这些交叉定标的太阳光度计反演的误差在001至 0.02之间。 Langley定标方法要求在高海拔地区,能见度在50km以上的晴天早上进行 3.数据处理所有 AERONET观测站点的数据每小时经由静止卫星(GOES, METEOSAT)发送至专门的数据接收中心。随后,根据每个设备自己的定标系数,将原始数据处理为光学厚度、可降水量和其他反演产品。并且,将每天的气溶胶光学厚度、谱分布、大气水汽和观测设备状况数据(如时钟精度电压等)分发给相应观测站的管理员。 4.数据等级

沙尘暴天气综合监测网。从２００２年开始，中国气象局已在中国北方９个省市（新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河北、内蒙古、北京和天津）建立了２０个沙尘暴综合监测站，将设有太阳光度计、能见度仪、热红外仪、气溶胶浊度仪、土壤温度计、ＴＳＰ等自动化程度较高的先进仪器和设备。通过对以上仪器实时观测得到的数据（包括大气光学特性、近地面大气气溶胶物理化学特性、边界层风、能见度、温度）进行分析，实时获取与沙尘暴产生、发展、路径和消亡有关的重要参数，并利用沙尘气溶胶模式进行模拟和预报，从而建立起一个完整的沙尘暴监测、预警系统，客观定量分析和评估沙尘暴造成的影响和危害。同时，中国气象局和韩国国际协力团在２００３年正式启动中韩沙尘暴联合监测网络项目。根据沙尘暴发生、发展和移动特点，将在中国内蒙古的朱日和、通辽，山西的榆社，山东的惠民，辽宁的大连建立５个沙尘暴联合监测站，布设相应的气溶胶质量浓度仪、干沉降观测仪、太阳光度计、能见度仪、激光雷达等设备对当地大气中沙尘浓度、能见度及三维结构等进行探测，并通过气象部门的国际通信线路传送至韩国气象部门，实现数据共享。在该项目中，双方将定期互派专家并召开联合研讨会，研究和开发沙尘暴预报的方式方法，提高两国对沙尘天气的监测和预报水平。二、ＡＥＲＯＮＥＴ观测网络的规范ＡＥＲＯＮＥＴ在长期系统运行过程中，对设备、定标和数据的处理建立了一系列的标准，成为一种事实上的规范。１􀆰 设备气溶胶观测采用Ｃｉｍｅｌ公司的标准太阳光度计（型号为ＣＥ３１８⁃Ｉ，包括５个波段）和极化太阳光度计（ＣＥ３１８⁃ＩＩ，包括带偏振的８个波段）。ＣＥ⁃３１８系列为高精度野外太阳和天空辐射测量仪器，其包括的气溶胶波段：４４０，６７０，８７０和１０２０ｎｍ，水汽波段为９３６ｎｍ，所有通道的波段宽度为１０ｎｍ。２􀆰 定标ＡＥＲＯＮＥＴ定标参考设备安装在夏威夷冒纳罗亚山上，每隔３个月使用Ｌａｎｇｌｅｙ定标方法重新定标，使得反演的气溶胶光学厚度的误差在０􀆰 ００２至０􀆰 ００５之间。其他的太阳光度计在使用前和使用过程中与在冒纳罗亚定标的参考设备进行交叉定标，这些交叉定标的太阳光度计反演的误差在０􀆰 ０１至０􀆰 ０２之间。Ｌａｎｇｌｅｙ定标方法要求在高海拔地区，能见度在５０ｋｍ以上的晴天早上进行。３􀆰 数据处理所有ＡＥＲＯＮＥＴ观测站点的数据每小时经由静止卫星（ＧＯＥＳ，ＭＥＴＥＯＳＡＴ）发送至专门的数据接收中心。随后，根据每个设备自己的定标系数，将原始数据处理为光学厚度、可降水量和其他反演产品。并且，将每天的气溶胶光学厚度、谱分布、大气水汽和观测设备状况数据（如时钟精度，电压等）分发给相应观测站的管理员。４􀆰 数据等级 ·２２１· ２０１４ “城市生态环境问题” 钱学森城市学金奖、西湖城市学金奖征集评选