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长三角高空云过程气溶胶-云相互作用的观测研究

陈怡欣 杜荣光 张佃国 滕晓咪 王玥 刘磊 徐亮 王文青 谢筠 齐冰 方双喜 李卫军

陈怡欣, 杜荣光, 张佃国, 滕晓咪, 王玥, 刘磊, 徐亮, 王文青, 谢筠, 齐冰, 方双喜, 李卫军. 长三角高空云过程气溶胶-云相互作用的观测研究[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2301.22071
引用本文: 陈怡欣, 杜荣光, 张佃国, 滕晓咪, 王玥, 刘磊, 徐亮, 王文青, 谢筠, 齐冰, 方双喜, 李卫军. 长三角高空云过程气溶胶-云相互作用的观测研究[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2301.22071
In-situ Study on Aerosol-Cloud Interaction in Upper Cloud Process over the Yangtze River Delta[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2301.22071
Citation: In-situ Study on Aerosol-Cloud Interaction in Upper Cloud Process over the Yangtze River Delta[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2301.22071

长三角高空云过程气溶胶-云相互作用的观测研究

doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2301.22071
基金项目: 浙江省基础公益研究计划项目(LGF22D050004、LZ19D050001),杭州市农业与社会发展科研项目(20201203B155),中国气象局创新发展专项(CX FZ2022J034).

In-situ Study on Aerosol-Cloud Interaction in Upper Cloud Process over the Yangtze River Delta

  • 摘要: 气溶胶-云相互作用过程对于评估高层大气云和气溶胶的寿命以及气候效应至关重要,也是当前大气科学研究的重要问题。目前关于气溶胶-云相互作用的研究主要以卫星反演和模式模拟为主,外场观测由于布置难度大、实验时间长、耗费人力物力等原因开展得较少,因此当前针对外场实验获得的气溶胶-云观测资料十分重要。本研究以长三角高山站点的云雾为背景,利用雾滴谱仪、地用逆流虚拟撞击器、混合凝聚核粒子计数器、扫描电迁移率颗粒物粒径谱仪等仪器,研究了大明山顶(海拔1483米)7月份多云雾期间云滴和气溶胶的特性,探讨了气溶胶对云形成和发展的影响以及云对气溶胶颗粒物的清除作用。云形成初期对气溶胶颗粒物的清除率约为20%~50%。研究显示大气水汽过饱和度越高且颗粒物粒径越大,清除率越高,这表明粒径较大的气溶胶颗粒物容易活化为云凝结核。对比同一云雾事件中气溶胶数浓度差异较大的三个不同阶段,我们发现较低的气溶胶数浓度有利于形成液态水含量高的浓云,此时云团由数量相对较少而粒径大的云滴组成,而大气颗粒物数量增多会使云雾变薄,此时的云团由大量细小的云滴组成。本研究进一步分析了8 μm以上云滴的云凝结核数量分布特征,发现大云滴的云凝结核几乎都是100 nm以上的颗粒物,并且随着气溶胶数浓度升高,8 μm以上大云滴的数量减少,云凝结核的平均直径变大。这些结果显示气溶胶数浓度升高会促使云滴的数量增多而等效直径变小,在水汽有限的自然环境中,气溶胶数浓度越高,颗粒物的临界活化直径越大。总之,我们发现大气气溶胶的数浓度-粒径分布特性影响着云滴的数量和粒径,相反云的形成和发展对气溶胶颗粒物也有较强的清除作用。
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-04-27
  • 录用日期:  2023-01-28
  • 修回日期:  2023-01-07
  • 网络出版日期:  2023-02-28

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