气溶胶与云相互作用的研究进展
气溶胶对华北地区秋冬季不同类型云降水系统的影响研究
《气溶胶对华北地区秋冬季不同类型云降水系统的影响研究》xx年xx月xx日CATALOGUE目录•研究背景与意义•研究内容与方法•气溶胶对不同类型的云降水系统的影响•气溶胶对云降水系统的模拟与对比分析•研究结论与展望01研究背景与意义华北地区是我国重要的农业和工业基地，也是我国水资源最为紧缺的地区之一。
因此，研究该地区的气候变化和云降水系统对水资源的分布和利用具有重要意义。
气溶胶是影响云降水的重要因素之一，它可以改变云的光学性质和动力特征，从而影响云降水的分布和强度。
因此，开展气溶胶对华北地区秋冬季不同类型云降水系统的影响研究是非常必要的。
通过对气溶胶对华北地区秋冬季不同类型云降水系统的影响进行研究，可以为该地区的云水资源开发利用提供科学依据，为解决水资源短缺问题提供新的思路和方法。
该研究还可以为我国的气候变化和环境保护政策提供科学依据和技术支持，有助于推动我国的气候变化和环境保护事业的发展。
VS02研究内容与方法研究内容气溶胶对不同类型的云降水系统（如冷云、暖云）的影响机制；气溶胶对云降水量的影响程度及范围；气溶胶在云中的物理、化学变化过程；基于云降水模型的气溶胶影响模拟与验证。
通过观测数据和模拟实验，研究气溶胶对不同类型云降水系统的影响；通过实验室模拟，研究气溶胶在云中的物理、化学变化过程；利用多种观测数据和模拟结果，综合分析气溶胶对云降水的影响机制。
采用云降水模型，模拟气溶胶对云降水量的影响；研究方法气溶胶对不同类型的云降水系统的影响气溶胶对冷云降水系统的影响总结词气溶胶对冷云降水系统的形成和演变具有重要影响。
详细描述气溶胶作为云中重要的凝结核，可以改变云中的水分循环，进而影响冷云降水系统的形成和演变。
气溶胶可以增加云中的冰晶数量，从而改变云中的温度和压力分布，影响降水过程。
此外，气溶胶还可以通过影响云中的电荷分布，改变云中的电场，进而影响降水过程。
气溶胶对暖云降水系统的影响总结词气溶胶对暖云降水系统的形成和演变具有重要影响。
气溶胶对中国天气、气候和环境影响综述
气溶胶对中国天气、气候和环境影响综述气溶胶对中国天气、气候和环境影响综述引言：气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物，由于其具有复杂的化学组成和多样化的来源，对中国的天气、气候和环境都有一定的影响。
本文旨在综述中国境内气溶胶对天气、气候和环境的影响，并探讨其中的机制。
一、气溶胶对天气的影响1. 影响降水：气溶胶物质能够作为云凝结核，影响云滴的形成和降水过程。
其中，大尺度的气溶胶能够增加云滴数量，从而使云中水粒子变小，降水变少。
而小尺度的气溶胶则会促进云滴的增长成为降水。
这种复杂的影响机制导致中国不同地区的气候变化存在差异，其中一些地区的干旱现象加剧。
2. 影响能见度：中国的大城市普遍受到气溶胶的影响，导致空气浑浊，能见度降低。
大量的气溶胶会散射和吸收光线，使得光线无法直接到达观察者，在空气中形成雾霾现象。
二、气溶胶对气候的影响1. 平衡辐射：气溶胶可以散射和吸收太阳辐射，改变大气中的能量分布。
散射气溶胶能够反射太阳辐射，降低地表气温；吸收气溶胶则将辐射转化为热能，升高大气温度。
这种能量分布的改变会影响中国地区的气温、风速和风向等气候要素。
2. 影响云的特性：气溶胶会影响云的性质、数量和分布，从而影响云对太阳辐射的反射和大气的辐射平衡。
气溶胶作为云凝结核，可以促进云滴的形成和增长，导致云饱和水汽增加，间接影响地表和大气的能量平衡。
这种影响也可能导致中国地区的气候变化。
三、气溶胶对环境的影响1. 影响空气质量：大量的气溶胶会导致空气污染，使得中国部分地区的空气质量恶化。
气溶胶中的有害物质，如二氧化硫、氮氧化物等，对人体健康和生态系统都有一定的损害。
2. 影响气候变化：气溶胶对气候的影响也会间接影响中国的气候变化。
随着大气污染的加剧，气溶胶的释放量增加，将对全球气候系统产生重要影响，进一步影响中国的气候。
结论：气溶胶对中国的天气、气候和环境有着复杂的影响机制。
其对天气的影响涉及降水和能见度两方面，对气候的影响涉及热平衡和云特性等方面，而对环境的影响主要表现为空气质量恶化和气候变化的进一步加剧。
大气气溶胶对能见度、云和降雨的影响机制
大气气溶胶对能见度、云和降雨的影响机制大气气溶胶对能见度、云和降雨的影响机制引言：大气气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒，由固态或液态物质组成，尺寸范围从亚微米到数十微米不等。
这些微粒对大气环境具有重要的影响，其中最明显的效应就是对能见度、云和降雨的影响。
本文将探讨大气气溶胶对这些气象要素的作用机制。
一、大气气溶胶对能见度的影响机制1. 散射作用：大气中的气溶胶微粒能散射可见光，使得光线透过大气时遇到更多的散射微粒，从而降低能见度。
其中，散射角度越大，散射现象越明显，能见度减小越明显。
不同类型的气溶胶具有不同的散射特性，如硫酸盐气溶胶的散射效应最为明显。
2. 吸光作用：某些气溶胶微粒能够吸收可见光，降低光线的传播。
这种吸光作用主要取决于气溶胶的成分和大小。
特别是对于黑碳等吸收能力较强的气溶胶，可导致光线被吸收而使能见度下降。
3. 光学杂乱反射：大气中的气溶胶能够改变光线的方向，从而扰乱光线的传播。
这种光学杂乱反射作用也会导致能见度的减小。
二、大气气溶胶对云的影响机制1. 影响乳化：大气中的气溶胶水分呈现成为云滴或凝结为冰晶的初始核，促进云的形成和增长。
气溶胶的浓度和大小分布对云滴的形成和数量产生显著影响。
2. 改变云的微物理特性：气溶胶可导致云滴的数量增多，这样会增加云的光学厚度，改变云的反射和吸收特性。
此外，气溶胶还可以影响云滴的尺寸分布和凝结速率，从而改变云的性质和发展过程。
3. 影响云中水气的凝结和降水：气溶胶在大气中作为凝结核，在云滴或冰晶形成的过程中起到关键作用。
气溶胶的存在能够影响云中水气的凝结速率和降水过程，从而影响降水的形式和强度。
三、大气气溶胶对降雨的影响机制1. 影响云的演变：气溶胶的存在会改变云的演变过程，影响云的发展和增长，从而对降雨量和降水区域产生影响。
2. 改变云内部的物理条件：气溶胶对云滴形成和发展的影响，会改变云内部的物理条件，如湿度和温度的分布，从而影响降水的形式和降水粒子的大小。
中国华北地区气溶胶对云—降水的影响
中国华北地区气溶胶对云—降水的影响中国华北地区气溶胶对云—降水的影响一、引言中国华北地区是我国重要的农业区域之一，农作物产量直接受降水的影响。
然而，近年来该地区面临着气候变化和环境污染的双重压力，导致降水量和降水时空分布发生了变化。
气溶胶是一种悬浮在大气中的微小颗粒物，如灰尘、颗粒物、工业废气等。
它们对大气遥感的传播和传输过程有着重要影响，从而对云和降水产生潜在影响。
本文将探讨中国华北地区气溶胶对云—降水的影响。
二、气溶胶的来源及特点气溶胶在华北地区主要来源于工业排放、交通尾气、农业活动、沙尘暴等。
这些不同来源的气溶胶颗粒物具有不同的化学成分和物理性质。
气溶胶的粒径范围广泛，从几纳米到几十微米不等。
气溶胶对大气辐射、云微物理和降水中的云微粒起到重要作用。
三、气溶胶对云形成的影响气溶胶对云的形成和演化有着显著影响。
首先，气溶胶颗粒物可以作为云凝结核和云水凝结核，在饱和水汽条件下促进云滴的形成。
其次，气溶胶的特性和浓度会改变云滴的大小和分布，影响云的微物理性质。
大气中的气溶胶会抑制云滴的增长，使云滴变得更小而更多。
此外，气溶胶还能影响云滴的生命周期，从而改变云的存在时间和空间分布。
四、气溶胶对降水的影响气溶胶会影响降水的形成和分布。
首先，气溶胶的碰撞和凝结作用会改变云滴的大小和数量，最终影响降水颗粒的大小和数量。
其次，气溶胶对云中积聚的水蒸气和云滴的物理特性有影响，从而改变云的垂直运动和热动力结构，对降水的产生和分布产生重要影响。
此外，气溶胶还可以通过改变辐射过程影响大气热力学，进而影响降水的形成。
五、华北地区气溶胶对云—降水的实证研究有许多研究表明，华北地区的气溶胶对云-降水有着明显的影响。
例如，研究发现，气溶胶的增加会使云高下降、云量增加、云水含量减少，从而降低降水的概率和强度。
另一项研究发现，气溶胶浓度的增加会导致降水相移，即将降水时间向后推迟，降水时空分布发生变化。
六、结论综上所述，中国华北地区的气溶胶对云—降水有着重要影响。
气溶胶与云相互作用的研究进展
云中水滴或冰晶的 形成 包括 2 种 机制［6］：自发 核化（同质 核 化）和 异 质核 化。自 发 核 化 属于 没 有 异质核存在时的核化现象。但是由于该过程所要求 的环境条件很苛刻，因 此 在自然 界 中自发 核化 的发 生 十 分 困 难 。 自 然 界 中 由 水 汽 形 成 的 水 滴 ，冰 晶 ，或 者由过冷 却 水形 成 的 冰 晶，主 要 依 赖 于 异 质 核 化。 异质核化过程与云雾形成有关的气溶胶微粒密切相 关。其形成的凝结核和冰核是自然界成云致雨的重 要环节。研究表明，直径大于 0.05 μm 的 气溶胶粒 子 ，特 别 是 硫 酸 盐 粒 子 ，为 云 滴 和 冰 晶 的 形 成 贡 献 了 大部分凝 结 核 和 冰 核［7］。 有 机 气 溶 胶 也 可 作 为 云 凝结核与硫酸盐气溶胶一样在云形成过程中发挥着 重要 作用［8］。
1 引 言
气 溶 胶 是 大 气 中 一 种 重 要 的 微 量 成 分 ，它 是 许 多大气化学过程的媒介或终端产物。尽管气溶胶的 研 究 已 经进 行 了 几 十 年 ，但 是 它 仍 然 是 气 候 变 化 中 最 不 确 定的 因 素 。 伴 随 着 矿 物 能 源 的 消 耗 ，人 类 向 大 气 排 放硫 氧 化 物 和 氮 氧 化 物 ，这 些 物 质 不 但 导 致 酸 沉 降 ，而 且 还 能 和 其 它 人 类 活 动 排 放 的 物 质 在 大 气中形成气溶胶。实 际大气 气溶 胶 的成 分 非 常 复 杂 ，它 可 以 通 过 吸 收 和 散 射 太 阳 辐 射 而 直 接 影 响 地 气 系 统 的辐 射 平 衡 ，即 直 接 辐 射 气 候 效 应 。 另 一 方 面 ，气 溶 胶 粒 子 又 可 以 作 为 云 的 凝 结 核 影 响 云 的 光 学特性、云量以及云的寿命，产生间接效应。目前对 间 接 辐 射强 迫 估 计 的 不 确 定 性 很 大［1］，而 且 对 云 本 身 的 辐 射特 性 的 了 解 也 还 不 是 很 全 面 。 因 此 ，气 溶 胶－ 云－辐射间的相互作用情况既是气候系统最不 确 定 的 因素 之 一 ，也 是 当 前 气 候 研 究 和 预 测 中 的 难 点问题［2］。
对ipcc第五次评估报告气溶胶-云对气候变化影响与响应结论的解读
对ipcc第五次评估报告气溶胶-云对气候变化影响与响应结论的解读1. 引言1.1 概述气溶胶-云相互作用是当前全球气候变化研究中的重要课题之一。
随着人类活动的不断增加，例如工业排放、交通尾气以及农业活动等，大量的气溶胶排放进入大气中。
这些气溶胶颗粒可通过各种方式与水汽结合形成云，从而对地球的辐射平衡和大气能量分配产生显著影响。
1.2 文章结构本文将首先介绍气溶胶的定义和来源，包括自然来源和人为源排放等。
接着，我们将深入探讨气溶胶对云形成和演变过程的影响，以及其在辐射平衡方面所扮演的角色。
随后，我们将对IPCC第五次评估报告中关于气溶胶-云对气候变化影响的结论进行概述，并分析其中涉及到的观察结果、模型研究证据及其存在的不确定性。
此外，本文还将评估气溶胶-云效应对全球变暖潜力和适应策略的影响。
最后，我们将提出一些响应措施与政策建议，包括减少人为源气溶胶排放、改善空气质量和加强观测网络以及模型研究等方面。
1.3 目的本文的目的是对IPCC第五次评估报告中关于气溶胶-云对气候变化影响与响应结论进行解读，并总结其中的重要发现和不确定性。
通过深入分析相关研究结果，我们希望能够为进一步认识气溶胶-云效应提供科学依据，同时为制定相应的减缓和适应气候变化的政策建议做出贡献。
2. 气溶胶-云对气候变化的影响2.1 气溶胶的定义和来源气溶胶是指固体或液体微粒悬浮于大气中的细小颗粒物质。
它们可以来自自然源，如火山喷发、海洋风尘等，也可以来自人为活动，如工业排放、交通运输等。
2.2 气溶胶对云的形成和演变过程的影响气溶胶在云形成和演变过程中起到重要作用。
首先，气溶胶可以提供云凝结核，促使水蒸气在大气中凝结成水滴。
其次，气溶胶对云的冷却效应以及影响云颗粒大小和数量等因素，会改变云的光学特性和雨滴分布情况。
另外，高浓度的气溶胶可能导致云中颗粒物增多，从而改变降水模式。
2.3 气溶胶-云辐射相互作用及对地球能量平衡的影响由于气溶胶对太阳辐射具有散射和吸收作用，在大气中形成云时，气溶胶会改变太阳辐射的反射和吸收模式，从而影响地球能量平衡。
气溶胶及其与气候影响的研究
气溶胶及其与气候影响的研究气溶胶，也称为细颗粒物，是指悬浮在大气中的小颗粒，包括固体和液体物质。
它们的大小通常在0.1至10微米之间，因此很难被肉眼看到。
这些小颗粒被誉为大气污染的主要来源之一，并对气候变化产生了重要的影响。
气溶胶的来源包括自然和人类活动。
自然气溶胶包括火山灰、沙尘、海盐等，这些产生的气溶胶对气候有着直接的影响。
人类活动则是气溶胶污染的主要来源之一，其来源包括交通、能源生产、工业排放、农业燃烧和生活燃烧等。
这些人类活动产生的气溶胶对气候的影响主要来自其反射或吸收太阳辐射的能力以及它们与水蒸气和云的相互作用。
气溶胶对气候的直接影响来自它们的反射和吸收能力。
由于气溶胶反射来自太阳的能量，它们可以减少大气中的日照量，这会导致地球表面温度的下降。
此外，一些气溶胶对太阳辐射有吸收能力，这会导致大气层中温度的上升。
气溶胶的吸收和反射能力取决于它们的大小、形状、浓度和化学成分。
因此，不同类型的气溶胶对气候的影响也是不同的。
此外，气溶胶可以与水蒸气和云产生相互作用，这也会对气候产生影响。
水蒸气是大气中最重要的温室气体之一，它对地球的表面温度有着重要的影响。
然而，水蒸气也能与气溶胶相互作用，这会影响水蒸气在大气中的行为和寿命。
这些相互作用会导致云的形成、增长和消散的改变，从而对气候产生影响。
为了更好地理解气溶胶对气候的影响，科学家们进行了大量的研究。
这些研究包括对气溶胶的成分、来源、分布和变化进行系统的观测和分析，以及使用气候模型进行模拟和预测。
通过这些方法，科学家们已经取得了一些重要的发现。
例如，科学家们已经确定了一些气溶胶对气候的重要影响。
例如，硫酸盐气溶胶可以反射太阳辐射并导致地球降温，同时也可以影响云的行为。
黑碳气溶胶则可以吸收太阳辐射并导致地球升温，这对气候产生重要的影响。
另外，人类活动产生的气溶胶也已经被证明对大气中的气溶胶质量和分布产生了重要影响。
然而，气溶胶和气候的关系还有很多需要深入研究的地方。
地球大气中的气溶胶和云微物理
地球大气中的气溶胶和云微物理地球的大气是一个极为复杂的系统，包括了气体、气溶胶和水汽等多种组成，这些组成物之间相互作用着。
其中，气溶胶和云微物理的研究一直备受关注。
气溶胶是指在空气中分散的，均匀悬浮的小颗粒状物质，包括了尘埃、冰晶、细菌、病毒、水滴等。
气溶胶的大小通常从几纳米到几十微米，其来源包括自然界和人类活动。
气溶胶能够吸收、散射和反射太阳辐射和地球辐射，对地球的能量平衡和气候变化有很大的影响。
它们还能作为云降水的凝结核，影响云的形成、结构及降水量。
最常见的气溶胶是大气中的硫酸盐和碳酸盐颗粒，它们是由火山喷发、海水喷溅和人类活动产生的化学反应等过程形成的。
此外，植物、土壤、动植物的代谢和运动，也会产生大量的气溶胶。
气溶胶的种类多样，对气候和环境的影响也各不相同。
例如，黑碳是一种特别的气溶胶，它是由不完整的燃烧过程释放的，对全球气候变暖起到了重要的作用。
同时，硫酸盐和碳酸盐等气溶胶对反照率有着显著的影响，它们能够散射太阳辐射，使地球表面温度降低。
相对于气溶胶，云微物理更加复杂和细致。
云是由水汽在大气中达到饱和时形成的，可以是薄雾或厚重的云层。
云具有散射、吸收和反射光线的能力，对太阳辐射和地球辐射的能量平衡起着很重要的调节作用。
在传统的云微物理研究中，人们通常关注云中的水滴大小、形态和数量等因素，而忽略了气溶胶对降水的影响。
然而，在近年来的研究中，人们逐渐意识到了气溶胶对云降水的影响。
一方面，气溶胶作为凝结核，能够增加云中水滴的数量，但同时也可能使得云中水滴变小，进而影响降水量。
另一方面，气溶胶能够影响云层的结构和稳定性，影响云的演化和降水的时空分布。
总之，气溶胶和云微物理的研究对于理解地球和生态环境的变化有着重要的意义。
通过对气溶胶和云微物理的深入理解，可以为预测气候变化、减轻环境污染和维护生态平衡提供重要的科学依据和技术支持。
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河北
4.5 ～7.0
－5 ～－20 62
6
0.04 0.49 15.6 562
［15］
2000.4.14
1 河南 冷锋
Sc
258
12
0.246
［16］
降水 As
170 14 ～18
2000.10.13 1 河南
层状云
7.52 3 ～9
0.011 0.05
［17］
1989.09.24 2 山东 西北冷锋 As～Sc 4.05
1 引 言
气 溶 胶 是 大 气 中 一 种 重 要 的 微 量 成 分 ，它 是 许 多大气化学过程的媒介或终端产物。尽管气溶胶的 研 究 已 经进 行 了 几 十 年 ，但 是 它 仍 然 是 气 候 变 化 中 最 不 确 定的 因 素 。 伴 随 着 矿 物 能 源 的 消 耗 ，人 类 向 大 气 排 放硫 氧 化 物 和 氮 氧 化 物 ，这 些 物 质 不 但 导 致 酸 沉 降 ，而 且 还 能 和 其 它 人 类 活 动 排 放 的 物 质 在 大 气中形成气溶胶。实 际大气 气溶 胶 的成 分 非 常 复 杂 ，它 可 以 通 过 吸 收 和 散 射 太 阳 辐 射 而 直 接 影 响 地 气 系 统 的辐 射 平 衡 ，即 直 接 辐 射 气 候 效 应 。 另 一 方 面 ，气 溶 胶 粒 子 又 可 以 作 为 云 的 凝 结 核 影 响 云 的 光 学特性、云量以及云的寿命，产生间接效应。目前对 间 接 辐 射强 迫 估 计 的 不 确 定 性 很 大［1］，而 且 对 云 本 身 的 辐 射特 性 的 了 解 也 还 不 是 很 全 面 。 因 此 ，气 溶 胶－ 云－辐射间的相互作用情况既是气候系统最不 确 定 的 因素 之 一 ，也 是 当 前 气 候 研 究 和 预 测 中 的 难 点问题［2］。
第 23 卷 第 3 期 2008 年 3 月
地球科学进展
ADVANCES IN EARTH SCIENCE
文章编号：1001-8166（2008）03-00 -10
气溶胶与云相互作用的研究进展*
Vol.23 No.3 Mar.，2008
段 婧，毛节泰
（北京大学物理学院大气科学系，北京 100871）
近些 年，随着 我国人 工影响天 气业务化 进程的 发展，相关的一些科 学研究 也开 展 起来。PMS 机载 测量系统已成为空中云探测的重要工具。飞行得到 的云观测资料分析是研究云微物理特征和大气气溶 胶与云相互作用的重要手段。通过飞机观测能够直 接得到云的微观特征 量（数浓 度、平均直 径、液 态水 含量、云滴尺 度 分 布 等）以 及 它 们 的 时间 和 空 间 变 化，同时也可以得 到气 溶胶 的空 间分 布特 征。 该资 料可研究云的微物理 特征，也能 够为 雷达 和卫 星等 遥测提供必要的观测 依据，同时 可以 为数 值模 式服 务。因此 PMS 资料具有广泛 的应 用价值，尤其在气 溶胶与云相互作用的研究中作用重大。近 20 年来， 针对国内 的 飞 行 已 经 得 到 了 大 量 的 宝 贵 资 料（表 1）［14 。 ～37］ 但是，国 内 PMS 资 料的 获 得与 分 析 研 究 主要是与人工影响天 气作 业相 结合，对资 料的 分析 重 点 是 过 冷 水 滴 、冰 晶 等 与 降 水 相 关 的 微 物 理 量 ，进 行 气 溶 胶 间 接 作 用 的 研 究 很 少［13］。
63.4 262.5
results of som e international observation）
控制
时间
架次 地点
系统
1990.9/1990.10 4 河北
云状
Sc/As
云层作 0 度层 业高度 高度 （km） （km）
作业层 温度 （℃）
云滴数浓度（cm－3） 平均值 最大值
平均 云滴最 云滴直径 大直径 （μm） （μm）
除 了 观 测 手 段 以 外 ，为 了 详 细 研 究 不 同 化 学 成
2 54
地球科学进展 第 23 卷
表 1 近 30 年来我国北方机载 PM S 系统层状云观测统计（最下面是与其它国际城市和大型国际试验的对比）
Table 1 Cloud observation of PM S in north of China recent 30 years（the last levels are the
本文简要介绍了气溶胶与云的相互作用原理及
其 国 内外 主 要 研 究 进 展 ，并 对 我 国 未 来 气 溶 胶 与 云 相互作用的研究重点和难点进行了展望。
2 气溶胶与云的相互作用
2 .1 气溶胶与云相互作用过程 气溶胶的间接辐射强迫作用表现为气溶胶与云
的 相 互作 用 ，具 体 来 讲 就 是 气 溶 胶 可 以 通 过 参 与 云 中 的 微物 理 过 程 来 改 变 云 的 物 理 特 征 ，从 而 改 变 其 辐 射 特性 。 通 过 近 些 年 的 研 究 ，这 种 间 接 辐 射 强 迫 主要可以描述为两类间接效应（图 1）。第一类间接 效应也称 Tw om ey 效应，指气溶胶增加使云 中云滴 数量增加，减少云粒 子半径，从而 增加云 的反 照率 （它 依 赖 于 气 溶 胶 的 吸 收 特 性 和 光 学 厚 度）；第 二 类 间接效应也称为“云的生命期效应”或“Albrecht 效 应”，是 由 人 为气 溶 胶 增 加 引 起 粒 子 半 径 的 减 小 ，从 而 抑 制降 水 ，使 云 的 生 命 时 间 发 生 变 化［3］。 另 有 新 近的研究提出一种气溶胶对云的半直接效应（sem idirect effect on cloud）：吸收性气溶胶也可以通过云 的半直接效 应来使地面 变暖［4，5］，在这种 效应 的作
第 3 期 段 婧等：气溶胶与云相互作用的研究进展
253
用 下 ，边 界 层 通 过 黑 碳（BC）对 太 阳 辐 射 的 吸 收 性 可
以使部分云产生挥发，同 时允许 更 多的太 阳辐 射到 达地 面［4］。
异质核化［11］，因 此，气溶 胶 的 变化 以 及冰 核 浓度 对 于大部分中云中初生 冰晶 的数 量起 着重 要作 用，影 响着整个冰水转 化过 程。在上 述作 用下，冷云 的宏 微观特征随气溶胶的 变化 而改 变，并 可能 进一 步使 中云的辐射特征发生变化。
气溶胶在上述微物理过程下影响云的辐射强 迫。它可以作为云凝结核参与暖云的微物理过程影 响 云 的 辐 射 强 迫 ，从 而 减 少 到 达 地 面 的 短 波 辐 射 ，并 抑 制 暖 雨 过 程 ，使 降 水 减 少 进 而 造 成 全 球 温 度 降 低 ， 对气候有净的冷却效应。另一方面气溶胶还可以参 与冷云的微物理过程。冷云对全球辐射收支也是十 分重要的，其辐射强迫 的 变化是 影 响全球 气候 和辐 射平衡的 最 不 确 定 的 因 子 之 一［9］。 而 冰 晶 对 于 冷 云 降 水 、云 辐 射 效 应 、水 分 循 环 甚 至 平 流 层 的 水 汽 含 量 的 作 用 都 很 大 ，是 一 个 重 要 的 影 响 因 子［10］。 当 温 度在－35℃以上时，冰 晶 的形成 主 要依赖 于冰 核的
76
293 7.29
含水量（g/m 3）
冰晶浓度（L－1） 冰晶平 均直径 文献
平均值 最大值 平均值 最大值 （μm）
0.0224 0.441 ［13］
1991.04
8 河北
Sc/As
81
838 6.87
0.035 2.71
1992.06
2 河北 西风槽
4.0 ～4.4
0.0802
408 42.5 ［14］
3 研究方法和研究进展
图 1 气溶胶间接效应示意图 Fig.1 Sketch m ap of aerosol indirect effects
2 .2 气 溶胶 与 云相 互 作用 的具 体 机制 从具体机 制上来讲，某些大 气气溶胶 粒子在大
气过饱和或接近饱和 的情 况 下，可 以作为 云凝 结核 （Cloud Condensation Nucleus，CCN）或 冰核（Ice Nucleus，IN）形成降水 粒子胚 胎。在这 个 过程中，大气 气溶胶参与了云过程，同 时也间 接 影响了 云的 辐射 特性。
3 .1 研究 方 法 近年 来，大气 气溶胶 间接辐射 强迫研究 的需要
大大推动了气溶胶和云相互作用的研究。这些研究 主要分为两种方法：一 种是 利用 观测 资料 或模 式结 果 进 行 参 数 化 ，确 定 经 验 关 系 ；另 外 一 种 就 是 利 用 微 物 理模 式进行 模拟。无 论是模 拟或 是参 数 化 过程， 观测资料作为最为有利的证据都是研究中必不可少 的一部分。较为有效的观测方法是机载粒子测量系 统（Particle Measurem ent System ，PMS）和卫星探测。
自从 1960 年第一颗气象卫星升空以来，卫星探 测以其特殊的优势在大气探测和研究中发挥了重大 作用。气象 卫星观测 范围广，并 能得到 海洋、高原、 沙漠等人烟稀疏 的 地 区 的 气 象 资 料［12］。而 且 其 观 测特点在时间和地域上的连续性是之前任何一种观 测仪器都无可比拟的。目前已经开展了利用卫星探 测大气气溶胶以及云特征的研究。现在广泛使用的 MODIS（中分 辨 率 成 像 辐 射 光 谱 仪）可以 用 来 测 量 气 溶 胶 的 光 学 厚 度 、云 粒 子 的 有 效 半 径 等 参 数 ，为 气 溶胶与云的相互作用研究提供了一个有效的工具。
摘 要 ：气 溶 胶 和云 在 气 候 系 统 中 扮 演 着 重 要角 色 ，近 年 来 随 着 人 们 对 它 们 重 要 作 用 的 深 入 认 识 ， 气溶胶与云的相互作用也逐渐成为气候研究的一个重要方向。对该领域的研究方法和近 20 年来 国内外的相关研究做了全面回顾。飞机观测、卫星观测、以及观测和模式模拟相结合 3 种研究方法 被主要应用于该项研究。大量观测和模拟都证明了气溶胶对辐射、云滴以及降水的影响；云凝结核 作为气溶胶和云相互作用过程中的重要环节，近些年在观测技术上有了较大进展，对相关理论的研 究也随着观测水平的进步有了较大发展。我国在该领域的研究也从单一的观测资料分析逐渐转向 模式模拟、多种方法综合分析。最后结合国内外研究进展，对该领域未来的发展进行了展望。 关 键 词：气溶胶；云；相互作用；气溶胶间接效应；云凝结核 中图分类号：P426 ．5 文献标识码：A