根據十年長期地面實測資料、單峰型態的氣膠消光廓線及對數常態分布之特性，同時考量季節性行星邊界層與近地表均勻混合高度之變化，以氣膠光學厚度和行星邊界層高度建構合理的氣膠垂直分布，驗證之相關係數達0.9，且前瞻應用於衛星在區域性三維氣膠空間分度之建構，克服現階段國際上之限制。整體而言，本研究技術具有創新資料、前瞻應用、低成本高效益及全球實用性等面向之突破貢獻，充分發揮衛星遙測之最大效益，以彌補現行地面與衛星觀測之不足，可有效掌握空氣污染時空之變化。

　　大氣氣膠（空氣污染物）不僅影響全球暖化與氣候變遷，亦危害人體健康，被喻為沉默的殺手，因此空氣品質的監測與評估已成為全球關注的重要議題，尤其是近地表的懸浮微粒（PM_2.5）；然受限於地面測站觀測點位與數量，具大範圍觀測優勢的衛星遙測便成為最佳選擇，其中最關鍵的技術即在於氣膠垂直分布之獲取與污染成分之辨識，也是現階段全球衛星遙測地表PM_2.5極待突破之主要限制，本研究針對衛星遙測之應用提供氣膠垂直分布之擬合。

　　根據地面實測單峰型態的氣膠消光廓線與對數常態分布之相似特性，本研究檢驗十年的地面光達實測資料，並藉由程式的擬合與迴歸分析，針對關鍵的氣象參數（氣膠光學厚度及行星邊界層高度）建立與對數常態分布參數（對數平均與標準差）之轉換模式，同時考量季節性行星邊界層與近地表均勻混合高度之變化，以獲取更準確之近地表氣膠，成功建構出合理實用的氣膠單峰消光廓線擬合模式。模式擬合結果與地面光達實測資料之相關係數可達0.9以上（圖一），驗證了本研究之可行性。最後將研究模式應用於衛星觀測及氣象模式資料，成功地將臺灣地區二維平面的氣膠資訊提升至三維空間的分布（圖二c），結果與地面觀測PM_2.5呈現良好的線性關係（圖二f），說明本研究模式對於衛星遙測在近地表氣膠（空氣污染）偵/監測效能有顯著的提升，對於臺灣地區空氣品質近即時之掌握有相當助益。

圖一：單峰型態的氣膠消光廓線擬合示意圖。

圖二：整合衛星觀測及氣象模式資料於氣膠三維空間分布之建構及近地表PM_2.5計算之應用。

　　本研究考量地表排放所造成空氣污染之垂直分布（單峰型態）與地表行星邊界層高度及排放總量密切相關，並根據長期地面實測資料所呈現對數常態分布之特性，探討對數常態分布主要參數（對數平均與標準差）轉換模式建構之可行性、合理性及實用性，獲得不錯之成效如下：

1. 創新資料：可高頻次（每20分鐘）提供區域性或全球性氣膠垂直分布訊息，領先全球；
2. 前瞻應用：僅需大氣氣膠光學厚度和邊界層高度即可獲取氣膠垂直分布，極具實用性，有利於地表準確空氣污染訊息（如PM_2.5）之提供；
3. 突破限制：提升衛星觀測二維平面氣膠資訊至三維空間之分布，為國際之先驅；
4. 產業效益：應用現有衛星觀測與氣象參數，相對於數百萬等級的光達系統，具相當低成本高效益之產業實用價值；
5. 貢獻國際：整合衛星觀測在建構區域性或全球性三維空間PM_2.5初始場（圖三），克服國際上空氣品質數值預報主要之限制，提升全球空氣品質預報之準確性。 

圖三：三維空間PM_2.5初始場在空氣品質數值預報模式之應用。