Abstract The area of the Dead Sea, a terminal lake on the border between Israel and Jordan, has gone through extensive environmental changes in recent decades, stemming from several processes including extreme evaporation and land degradation. Our study explored the distribution and the long-term high-resolution climatology of the Dead Sea aerosols, using satellite-retrieved Aerosol Optical Depth (AOD) measurements. We used the Multi-Angle Implementation of Atmospheric Correction (MAIAC) algorithm that provides AOD measurements at a 1 km resolution. MAIAC retrievals for the entire study period (2000–2016) have shown a very good agreement (r = 0.8) with the nearby AERONET station. For the first time, the AOD temporal distribution and its variability, on both Dead Sea coasts, were calculated on a monthly/seasonal basis. Three main aerosol pollution patterns (i.e. high-levels of AOD) emerged as follows: western focalized (75 and 59% of the months examined for Aqua and Terra, respectively), eastern focalized (14 and 24%), and similar levels of pollution on both coasts (11 and 17%, respectively). Using the Normalized AOD Difference (NAODD) metric, we studied how the AOD spatial patterns changed and when. Following the negative trends in most of the months, our analysis has demonstrated a shift towards unexplained increasing pollution levels over the Jordanian eastern side. For March–April, this shift had already occurred, and the potential reasons including changes in synoptic regimes are discussed. Local and global implications are of much regional interest because of the Dead Sea deterioration and the need for urgent environmental policy changes.

中文翻译：

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死海从西到东的气溶胶模式变化——使用高分辨率卫星数据

摘要 死海地区是以色列和约旦边境的一个终端湖，近几十年来，由于极端蒸发和土地退化等几个过程，经历了广泛的环境变化。我们的研究使用卫星检索的气溶胶光学深度 (AOD) 测量结果探索了死海气溶胶的分布和长期高分辨率气候学。我们使用了大气校正的多角度实施 (MAIAC) 算法，该算法可提供 1 公里分辨率的 AOD 测量值。整个研究期间（2000-2016）的MAIAC检索与附近的AERONET站显示出非常好的一致性（r = 0.8）。首次按月/季节计算了死海两个海岸的 AOD 时间分布及其可变性。出现了三种主要的气溶胶污染模式（即高水平的 AOD）：西部集中（分别为 Aqua 和 Terra 调查月份的 75% 和 59%）、东部集中（14% 和 24%）以及类似的污染水平在两个海岸（分别为 11% 和 17%）。使用归一化 AOD 差异 (NAODD) 度量，我们研究了 AOD 空间模式如何以及何时发生变化。在大多数月份的负面趋势之后，我们的分析表明，约旦东部出现了无法解释的污染水平上升的趋势。对于 3 月至 4 月，这种转变已经发生，并且讨论了包括天气状况变化在内的潜在原因。由于死海的恶化和紧急环境政策变化的需要，地方和全球影响具有很大的区域利益。高水平的 AOD）出现如下：西部集中（分别为 Aqua 和 Terra 调查月份的 75% 和 59%），东部集中（14% 和 24%），并且两个海岸的污染水平相似（11 和 17 ％， 分别）。使用归一化 AOD 差异 (NAODD) 度量，我们研究了 AOD 空间模式如何以及何时发生变化。在大多数月份的负面趋势之后，我们的分析表明，约旦东部出现了无法解释的污染水平上升的趋势。对于 3 月至 4 月，这种转变已经发生，并且讨论了包括天气状况变化在内的潜在原因。由于死海的恶化和紧急环境政策变化的需要，地方和全球影响具有很大的区域利益。高水平的 AOD）出现如下：西部集中（分别为 Aqua 和 Terra 调查月份的 75% 和 59%），东部集中（14% 和 24%），并且两个海岸的污染水平相似（11 和 17 ％， 分别）。使用归一化 AOD 差异 (NAODD) 度量，我们研究了 AOD 空间模式如何以及何时发生变化。在大多数月份的负面趋势之后，我们的分析表明，约旦东部出现了无法解释的污染水平上升的趋势。对于 3 月至 4 月，这种转变已经发生，并且讨论了包括天气状况变化在内的潜在原因。由于死海的恶化和紧急环境政策变化的需要，地方和全球影响具有很大的区域利益。西部集中（分别为 Aqua 和 Terra 调查月份的 75% 和 59%），东部集中（14% 和 24%），并且两个海岸的污染水平相似（分别为 11% 和 17%）。使用归一化 AOD 差异 (NAODD) 度量，我们研究了 AOD 空间模式如何以及何时发生变化。在大多数月份的负面趋势之后，我们的分析表明，约旦东部出现了无法解释的污染水平上升的趋势。对于 3 月至 4 月，这种转变已经发生，并且讨论了包括天气状况变化在内的潜在原因。由于死海的恶化和紧急环境政策变化的需要，地方和全球影响具有很大的区域利益。西部集中（分别为 Aqua 和 Terra 调查月份的 75% 和 59%），东部集中（14% 和 24%），并且两个海岸的污染水平相似（分别为 11% 和 17%）。使用归一化 AOD 差异 (NAODD) 度量，我们研究了 AOD 空间模式如何以及何时发生变化。在大多数月份的负面趋势之后，我们的分析表明，约旦东部出现了无法解释的污染水平上升的趋势。对于 3 月至 4 月，这种转变已经发生，并且讨论了包括天气状况变化在内的潜在原因。由于死海的恶化和紧急环境政策变化的需要，地方和全球影响具有很大的区域利益。两个海岸的污染水平相似（分别为 11% 和 17%）。使用归一化 AOD 差异 (NAODD) 度量，我们研究了 AOD 空间模式如何以及何时发生变化。在大多数月份的负面趋势之后，我们的分析表明，约旦东部出现了无法解释的污染水平上升的趋势。对于 3 月至 4 月，这种转变已经发生，并且讨论了包括天气状况变化在内的潜在原因。由于死海的恶化和紧急环境政策变化的需要，地方和全球影响具有很大的区域利益。两个海岸的污染水平相似（分别为 11% 和 17%）。使用归一化 AOD 差异 (NAODD) 度量，我们研究了 AOD 空间模式如何以及何时发生变化。在大多数月份的负面趋势之后，我们的分析表明，约旦东部出现了无法解释的污染水平上升的趋势。对于 3 月至 4 月，这种转变已经发生，并且讨论了包括天气状况变化在内的潜在原因。由于死海的恶化和紧急环境政策变化的需要，地方和全球影响具有很大的区域利益。在大多数月份的负面趋势之后，我们的分析表明，约旦东部出现了无法解释的污染水平上升的趋势。对于 3 月至 4 月，这种转变已经发生，并且讨论了包括天气状况变化在内的潜在原因。由于死海的恶化和紧急环境政策变化的需要，地方和全球影响具有很大的区域利益。在大多数月份的负面趋势之后，我们的分析表明，约旦东部出现了无法解释的污染水平上升的趋势。对于 3 月至 4 月，这种转变已经发生，并且讨论了包括天气状况变化在内的潜在原因。由于死海的恶化和紧急环境政策变化的需要，地方和全球影响具有很大的区域利益。