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原位观测揭示南亚夏季风减弱青藏高原南部的气溶胶活化成云能力

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主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.13 云物理、气溶胶-云相互作用与极端降水事件

气溶胶的活化特性是决定区域云滴形成、云层发展乃至降雨过程的重要因素，关联着大 气水循环的效率与生态环境的平衡。作为连接印度次大陆地区与青藏高原的关键大气环流系 统，南亚夏季风每年都会驱动复杂的物质输送：一方面，它会将印度次大陆受人类活动影响 产生的高污染气溶胶（如工业排放、生物质燃烧产生的颗粒物）携带至高原；另一方面，也 会将印度洋的充沛水汽输送到这一区域，形成独特的“气溶胶-水汽”协同输送过程。但这 种输送过程究竟会怎样影响青藏高原气溶胶的活化能力，目前仍有待探究。

2024 年南亚夏季风期间，研究团队在珠峰站开展了系统的气溶胶原位观测。结果显示， 高原南部气溶胶的活化能力整体处于较弱水平，其吸湿性参数κ大多小于0.1，这意味着这 些气溶胶粒子难以有效吸附水汽并转化为云凝结核。在 0.2%的过饱和度条件下，日均云凝 结核(CCN)浓度在5cm⁻³至282cm⁻³范围内波动。这些发现与亚东站在2023年季风季节后半 段的现场观测结果一致(Wang et al., 2024)，表明季风期间，弱CCN活化能力可能是高原南 部的一个普遍特征。

此次研究的关键发现是，南亚夏季风强度与CCN浓度、气溶胶活化率以及吸湿性之间 呈现出显著的负相关关系。这一结果打破了以往认为夏季风输送会增加气溶胶数量进而增强 其活化成云能力的常规认知，揭示出更强的季风活动反而会削弱高原气溶胶的活化能力。深 入分析其物理机制可知，携带大量水汽和气溶胶的季风气团在向高原推进时，受到南坡陡峭 地形的强烈抬升，使得空气上升冷却，水汽迅速凝结形成云层并产生降雨。同时，云下的湿 清除过程也随之增强，大量气溶胶粒子被雨滴捕获并带至地面，导致到达高原南部的气溶胶 数量减少，且剩余气溶胶的物理化学性质发生改变，吸湿性降低，从而使得其活化成云能力 减弱。这项研究不仅填补了南亚夏季风对青藏高原气溶胶活化成云能力影响研究的空白，更 对理解高原云微物理过程具有重要意义，为改进区域气候模拟提供了重要的观测依据和理论 支撑。