Published January 1, 2016 | Version v1
Publication Open

Classification of Aerosols in an Urban Environment on the Basis of Optical Measurements

  • 1. University of Peshawar
  • 2. University of Salzburg
  • 3. Pakistan Academy of Sciences

Description

The present study investigates various types of aerosol in the Lahore city of Pakistan using Aerosol Robotic Network (AERONET) data over a six year period from 2007 to 2012. Aerosol optical depths (AODs) observed was in the range 0.2–1.12. An analysis of seasonal variations in AOD has indicated that the highest AOD values occurred in summer and the lowest in winter. The urban aerosols of the study area were classified on the basis of optical parameters such as AOD, Extinction Angstrom Exponent (EAE), Absorption Angstrom Exponent (AAE), Single Scattering Albedo (SSA), Asymmetry Parameter (ASY) and Refractive Index (RI). The AAE values were in the range from 0.25 to 3.2. Real Refractive Index (RRI) and Imaginary part of the Refractive Index (IRI) values were in the range from 1.5 to 1.6 and 0 to 0.005 respectively. The major contributions to the atmospheric aerosols over Lahore were from urban industrial emissions, fossil fuel burning and road/soil dust. Higher RRI values reflected larger re-suspended road dust particles and long-range transported particles, while lower values reflected increased anthropogenic absorbing carbonaceous aerosols over the area. The AERONET retrieved SSA (0.80–0.89) and ASY (0.70–0.83) values suggested a predominance of urban industrial, vehicular and dust aerosols over Lahore. The Derivative of Angstrom Exponent (DAE) was derived at a wavelength of 500 nm and was found to indicate a predominance of fine aerosols across all seasons, particularly during summer and autumn seasons. Back-trajectory analyses using the Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) model revealed that the major air masses over Lahore originated from India, Iran and Afghanistan.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تبحث هذه الدراسة في أنواع مختلفة من الهباء الجوي في مدينة لاهور في باكستان باستخدام بيانات شبكة الهباء الجوي الروبوتية (AERONET) على مدى ست سنوات من 2007 إلى 2012. كانت الأعماق البصرية للهباء الجوي (AODs) المرصودة في النطاق 0.2–1.12. أشار تحليل للتغيرات الموسمية في AOD إلى أن أعلى قيم AOD حدثت في الصيف وأدناها في الشتاء. تم تصنيف الهباء الجوي الحضري لمنطقة الدراسة على أساس المعلمات البصرية مثل AOD، أس أنجستروم الانقراض (EAE)، أس أنجستروم الامتصاص (AAE)، البياض المبعثر المفرد (SSA)، متغير عدم التماثل (ASY) ومؤشر الانكسار (RI). كانت قيم AAE في النطاق من 0.25 إلى 3.2. كان مؤشر الانكسار الحقيقي (RRI) والجزء التخيلي من قيم مؤشر الانكسار (IRI) في النطاق من 1.5 إلى 1.6 و 0 إلى 0.005 على التوالي. كانت المساهمات الرئيسية في الهباء الجوي فوق لاهور من الانبعاثات الصناعية الحضرية وحرق الوقود الأحفوري وغبار الطرق/التربة. عكست قيم RRI الأعلى جزيئات غبار الطرق المعاد تعليقها والجسيمات المنقولة بعيدة المدى، بينما عكست القيم الأقل زيادة الهباء الجوي الكربوني الممتص البشري المنشأ في المنطقة. أشارت قيم AERONET المستردة SSA (0.80-0.89) و ASY (0.70-0.83) إلى هيمنة الهباء الجوي الصناعي والمركبات والغبار الحضري على لاهور. تم اشتقاق مشتق أس أنجستروم (DAE) بطول موجي يبلغ 500 نانومتر ووجد أنه يشير إلى هيمنة الهباء الجوي الناعم عبر جميع الفصول، لا سيما خلال فصلي الصيف والخريف. كشفت تحليلات المسار الخلفي باستخدام نموذج المسار المتكامل لاغرانجيان للجسيمات المفردة الهجينة (HYSPLIT) أن الكتل الهوائية الرئيسية فوق لاهور نشأت من الهند وإيران وأفغانستان.

Translated Description (French)

La présente étude étudie divers types d'aérosols dans la ville de Lahore au Pakistan en utilisant les données du réseau robotique d'aérosols (AERONET) sur une période de six ans de 2007 à 2012. Les profondeurs optiques des aérosols (AOD) observées se situaient entre 0,2 et 1,12. Une analyse des variations saisonnières de la DOA a indiqué que les valeurs de DOA les plus élevées se produisaient en été et les plus faibles en hiver. Les aérosols urbains de la zone d'étude ont été classés sur la base de paramètres optiques tels que l'AOD, l'Exposant d'Angström d'Extinction (EAE), l'Exposant d'Angström d'Absorption (AAE), l'Albédo de Diffusion Unique (SSA), le Paramètre d'Asymétrie (ASY) et l'Indice de Réfraction (RI). Les valeurs AAE étaient comprises entre 0,25 et 3,2. L'indice de réfraction réel (RRI) et la partie imaginaire des valeurs de l'indice de réfraction (IRI) se situaient respectivement dans la plage de 1,5 à 1,6 et de 0 à 0,005. Les principales contributions aux aérosols atmosphériques au-dessus de Lahore provenaient des émissions industrielles urbaines, de la combustion de combustibles fossiles et de la poussière des routes/sols. Les valeurs RRI plus élevées reflétaient des particules de poussière de route remises en suspension plus importantes et des particules transportées à longue distance, tandis que les valeurs plus faibles reflétaient une augmentation des aérosols carbonés absorbants anthropiques sur la zone. Les valeurs SSA (0,80-0,89) et ASY (0,70-0,83) récupérées par AERONET suggéraient une prédominance des aérosols industriels urbains, des véhicules et de la poussière sur Lahore. Le dérivé de l'exposant d'Angström (DAE) a été dérivé à une longueur d'onde de 500 nm et a été trouvé pour indiquer une prédominance d'aérosols fins à travers toutes les saisons, en particulier pendant les saisons d'été et d'automne. Les analyses de rétro-trajectoire utilisant le modèle Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) ont révélé que les principales masses d'air au-dessus de Lahore provenaient de l'Inde, de l'Iran et de l'Afghanistan.

Translated Description (Spanish)

El presente estudio investiga varios tipos de aerosol en la ciudad de Lahore de Pakistán utilizando datos de Aerosol Robotic Network (AERONET) durante un período de seis años desde 2007 hasta 2012. Las profundidades ópticas del aerosol (AOD) observadas estuvieron en el rango de 0.2–1.12. Un análisis de las variaciones estacionales en la AOD ha indicado que los valores más altos de AOD se produjeron en verano y los más bajos en invierno. Los aerosoles urbanos del área de estudio se clasificaron en función de parámetros ópticos como AOD, Exponente de Angstrom de Extinción (EAE), Exponente de Angstrom de Absorción (AAE), Albedo de Dispersión Única (SSA), Parámetro de Asimetría (ASY) e Índice de Refracción (RI). Los valores de AAE estaban en el rango de 0.25 a 3.2. Los valores del Índice de refracción real (RRI) y la parte imaginaria del Índice de refracción (IRI) estaban en el intervalo de 1,5 a 1,6 y de 0 a 0,005, respectivamente. Las principales contribuciones a los aerosoles atmosféricos sobre Lahore fueron las emisiones industriales urbanas, la quema de combustibles fósiles y el polvo de las carreteras/suelos. Los valores más altos de RRI reflejaron partículas de polvo de carretera resuspendidas más grandes y partículas transportadas de largo alcance, mientras que los valores más bajos reflejaron un aumento de los aerosoles carbonosos absorbentes antropogénicos en el área. Los valores de SSA (0.80-0.89) y ASY (0.70-0.83) recuperados por AERONET sugirieron un predominio de aerosoles urbanos industriales, vehiculares y de polvo sobre Lahore. La Derivada del Exponente de Angstrom (Dae) se derivó a una longitud de onda de 500 nm y se encontró que indicaba un predominio de aerosoles finos en todas las estaciones, particularmente durante las estaciones de verano y otoño. Los análisis de la trayectoria trasera utilizando el modelo híbrido de trayectoria integrada lagrangiana de partícula única (Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory, HYSPLIT) revelaron que las principales masas de aire sobre Lahore se originaron en India, Irán y Afganistán.

Files

19_AAQR-16-06-OA-0219_2535-2549.pdf.pdf

Files (16.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:725d1d1b0af5cce2f53d47c2dd15b1d2
16.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تصنيف الهباء الجوي في بيئة حضرية على أساس القياسات البصرية
Translated title (French)
Classification des aérosols en milieu urbain sur la base de mesures optiques
Translated title (Spanish)
Clasificación de los aerosoles en un entorno urbano sobre la base de las mediciones ópticas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2523301362
DOI
10.4209/aaqr.2016.06.0219

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1533261678
  • https://openalex.org/W1940809023
  • https://openalex.org/W1973508392
  • https://openalex.org/W1980448983
  • https://openalex.org/W1982943276
  • https://openalex.org/W1983172700
  • https://openalex.org/W1983805790
  • https://openalex.org/W1985613397
  • https://openalex.org/W1993814425
  • https://openalex.org/W1995319774
  • https://openalex.org/W1995473123
  • https://openalex.org/W2006472799
  • https://openalex.org/W2008935766
  • https://openalex.org/W2008970573
  • https://openalex.org/W2010832194
  • https://openalex.org/W2015590132
  • https://openalex.org/W2031198022
  • https://openalex.org/W2035555288
  • https://openalex.org/W2037105364
  • https://openalex.org/W2040746851
  • https://openalex.org/W2061449092
  • https://openalex.org/W2074185313
  • https://openalex.org/W2078668499
  • https://openalex.org/W2083931877
  • https://openalex.org/W2089128190
  • https://openalex.org/W2089433206
  • https://openalex.org/W2089438022
  • https://openalex.org/W2089653472
  • https://openalex.org/W2089999761
  • https://openalex.org/W2094893439
  • https://openalex.org/W2098384066
  • https://openalex.org/W2099755566
  • https://openalex.org/W2104098396
  • https://openalex.org/W2106163623
  • https://openalex.org/W2111255861
  • https://openalex.org/W2116745302
  • https://openalex.org/W2127035852
  • https://openalex.org/W2136166217
  • https://openalex.org/W2140600878
  • https://openalex.org/W2144468540
  • https://openalex.org/W2145265567
  • https://openalex.org/W2149022481
  • https://openalex.org/W2150587437
  • https://openalex.org/W2153528687
  • https://openalex.org/W2167929905
  • https://openalex.org/W2170330247
  • https://openalex.org/W2188877942
  • https://openalex.org/W2469290113
  • https://openalex.org/W2610119573
  • https://openalex.org/W3000589248