Revealing the influence of volcanic plumes on lake water quality parameters derived using remote sensing methods

方法

用MISR和MODIS多传感器数据，分析智利PCC火山2011–2012喷发期。

发现

云筛后羽流残余影响仍在，邻近羽流也会干扰，基于邻近性的标记更可靠。

机会点

可发展融合空间邻近性与气溶胶信息的湖泊水质遥感质量控制标记方法。

内陆水体的卫星观测被广泛应用于环境监测和气候研究，在缺乏连续原位测量的情况下，往往构成长期分析的基础。然而，瞬态大气现象（如火山羽流）对这些数据集的影响仍未得到充分量化。本研究探讨火山羽流对ESA气候变化倡议（CCI）湖泊项目衍生的湖泊表面水温（LSWT）、浊度和叶绿素a测量结果的影响程度。采用多传感器方法，我们利用MISR和MODIS观测数据，分析2011—2012年智利Puyehue-Cordón Caulle（PCC）火山喷发期间的羽流—湖泊相互作用。结果表明，尽管标准云筛查程序剔除了相当比例的受羽流影响的观测，但残余影响仍然存在。值得注意的是，湖泊观测不仅在羽流直接覆盖湖面时受到影响，在羽流邻近但无法在湖面上方视觉识别时同样受到影响，表明存在弥漫性气溶胶颗粒的作用。对气溶胶微物理特性的分析表明，基于颗粒的分类方法在识别受羽流影响的观测方面可达到约67%的准确率，但受火山羽流组成时间变异的限制。相比之下，基于邻近性的方法能够更一致地捕捉羽流影响，表明空间背景对于有效的数据标记至关重要。这些发现揭示了卫星衍生内陆水质数据集中一个此前未被充分认识的不确定性来源。研究支持在受火山活动影响且无法获得一致颗粒观测的区域实施基于邻近性的质量标记，以提高数据可靠性。