文档介绍：分类号——暇┬畔⒐こ檀笱Ю硌妒垦宦畚华北地区气溶胶分布和层积云结构特征研究培养单位:请人:指导教师:联合指导教师:大气物理学与大气环境肖稳安副教授郭学良研究员业:申南京信息工程大学范烨年专密级编号#——
摘要~。平均气环缢俳闲〉那缣旌鸵跆於加锌赡苁蛊芙号ǘ瘸鱿指咧怠大气有逆温层存在时,逆温层底有气溶胶粒子的明显累积。气溶胶粒子浓度谱年的月间,装载有W硬饬肯低车姆苫诨1钡谋本┘爸鼙地区进行了大气气溶胶和云物理结构的探测飞行,取得了各种粒子的垂直、水平和谱分布资料。不同天气状况下的纹芙禾讲饨峁砻鳎舜喂鄄馄诩洌近地层以轻雾、霾为主。气溶胶浓度最大值的量级为’、。∞~;晴空时最小,为溶胶浓度为~:。对谓邓圆慊铺讲庾柿辖谐醪椒治鲅芯康慕峁砻鳎次降水云系基本是冷锋或者暖锋系统下形成的层积混合云系。云内以直径~业牧W泳佣唷月日暖锋层积云系的粒子浓度最大,.、/.个,.个/月日和康睦浞娌慊葡涤卸喔龈刹恪探测的平均浓度谱大多数服从单峰分布。冷锋层积云系的负温云层中存在着相同浓度量级的过冷云水和雨水、霰粒、柱状和针状冰晶,过冷水含量可达到痬嬖葡抵性蛞增绷!⒔徜亮W雍捅┚Ь酆咸逦V鳎泊嬖谏倭恐础针状冰晶和过冷水滴。与国内其他地区的讲饨峁冉希1钡厍月日和詹慊层以上的冰雪晶粒子直径最大,浓度居中,过冷水含量偏低。关键词:芙海慊疲1钡厍植继卣
,畃痙/痮,『—...猣一瓽甇,,.瑀甇【.瓸瑃
.琣,,瑂,甌琧痬甀琩
第一章引言§研究意义气溶胶是悬浮在空气中的固态或液态颗粒物,大小一般在甇洹K怯不同的过程产生,其中包括自然过程缟吵颈鹕奖和人为过程缁料及生物质燃烧6缘仄低车姆涫罩Ю此担笃芙旱挠跋旆浅V匾!K姆湫应主要体现在两个不同方面,其一,直接影响,气溶胶本身散射和吸收太阳辐射以及红外热辐射;其二,间接影响,气溶胶改变云的微物理特性,进而影响云量的大小和云的辐射特性。随着工业化的发展和人类活动的更进一步参与,由工业、汽车排放及自然生态环境破坏产生的人为气溶胶,通过改变大气辐射平衡与空气组成,对地球气候与环境产生的巨大影响日益显著。气溶胶的浓度增加较快,由于它们大多数存留在低对流层腹里以下虼硕粤鞑阒衅芙旱姆淝科纫蚕嘤υ黾樱移芙旱亩淌倜约霸吹牟痪匀分布造成它们在对流层的分布很不均匀,其中极大值都在源附近。另外,许多气溶胶的辐射特性对其垂直分布非常敏感。所以,气溶胶的辐射强追强烈依赖于它们的空间分布,它们的粒子大小,形状,化学组成以及水循环中的其它因子缭频男纬也是很重要的影响因素。由于气溶胶在大气中参与物理反应主要是在云中,它可以作为云凝结核捅核,成为云与降水形成的重要组成部分,在降雨过程中又可以迅速被清除,因此,云物理特性和气溶胶对云的影响在其中起着关键的作用,对它们的研究可以帮助确定气溶胶的辐射强迫和气候效应。一方面,增加气溶胶可以增加云滴凝结核谒恳欢的情况下将会使云滴的数目增多而半径减小,通过有效半径的变化影响云的辐射特性从而改变辐射收支。另一方面,在没有冰核的暖云中,气溶胶的增加使云滴变小,云滴增长变得困难,不利于产生降水,因此脑黾右种屏私邓乖频纳奔溲映ざ钪沼跋煺辐射平衡⋯。
了解还远不能完全解释实际发生的千差万别的降水现象。因此,加强对降水云系结构特征由此可以看出,气溶胶的分布特征在云、降水形成及气候、环境领域都具有非常重要的作用,是影响气候变化和大气空气质量的重要因子。目前,有关大气中气溶胶的分布状况、演变特征的研究在各种云系、气候、环境与大气水资源等领域都受到广泛的关注。可是,由于气溶胶时空分布的不确定及粒子的物理、化学特性的多变性,使得大气气溶胶成为当今相关研究中一个既重要又难以估计的不确定因子”R虼耍云芙航兄苯庸鄄猓取得翔实可信的资料就显得尤为重要。而作为与气溶胶的物、化特征有直接关系,在一定气候与地理背景条件下形成的与特定天气系统相联系的各类典型云系,是云降水徽物理过程在大、中、小尺度动力、热力与水汽控制下的有组织有结构的产物。对降水云系的结构特征进行探测研究更是云雾降水物理知识体系中的重要组成部分。我国地域辽阔,可淡水资源短缺,人均占有量仅为世界人均占有量的四分之一,合理开发空中云、水资源成为可持续发展的解决方法之一⋯。人工影响天气工作就是在适宜的地理背景和自然环境中,通过选择适当的云体部位进行人工催化作业,改变云的微物理结构,以期达到增雨、防雹、消雾的目的。可是,不同地区、不同季节、不同云系、云系中的不同部位以及云系的不同发展阶段的云水资源和云物理结构存在着巨大差异,只有通过实际的云物理观测并对大量的云物理观测数据进行综合分析研究,才有可能彻底了解云水资源的分布状况和变化规律,深入认识大气水资源的开发利用