课题组基于MAX-DOAS技术和机器学习模型评估了COVID-19期间封控措施对NO2和HCHO垂直分布的影响,在Journal of Geophysical Researc-Atmosphere期刊发表了题为"Impact Assessment of COVID-19 Lockdown on Vertical Distributions of NO2 and HCHO From MAX-DOAS Observations and Machine Learning Models"的论文,2021级博士张三保为第一作者。
图1. 基于袋装树模型模拟不同气象条件和地面污染水平下的NO2和HCHO垂直分布。
基于多轴差分吸收光谱(MAX-DOAS)观测获得的垂直廓线和大量实时数据,建立并对比了四种机器学习模型,包括多元线性回归、支持向量机、袋装树和人工神经网络。其中袋装树模型再现NO2和HCHO垂直分布的效果最佳。采用袋装树模型对不同气象和地面污染情景进行了预测,并评估COVID-19封控期间NO2和HCHO廓线变化的相应影响。模拟结果表明,与2017年、2018年和2019年相比,2020年NO2分别下降了43.8%、45.5%和44.6%。对于HCHO,封锁引起的下降分别为28.6%、32.1%和10.9%。针对垂直分布的变化,NO2在各个高度层都呈下降的现象,而HCHO在低海拔呈下降,在高海拔呈上升的现象。在封控期间,地面污染物变化引起的NO2和HCHO减少主要在0.5 km以下,而对应的气象因素在0.5 km以上发挥更重要的作用。
原文链接:Zhang, S., Wang, S., Xue, R., Zhu, J., Tanvir, A., Li, D., & Zhou, B. (2022). Impact assessment of COVID-19 lockdown on vertical distributions of NO2 and HCHO from MAX-DOAS observations and machine learning models. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 127, e2021JD036377. https://doi.org/10.1029/2021JD036377