青藏高原南坡地形云中高过饱和度及其对云微物理的影响
编号:707
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更新:2026-04-04 09:10:24 浏览:14次
口头报告
摘要
青藏高原作为“亚洲水塔”,其云微物理过程对区域水循环和气候至关重要,但原位观测的缺失制约了相关研究。为此,我们于2023年在青藏高原南部亚东地区开展了地基气溶胶-云-降水原位观测实验(GACPE-STP)。本研究分别采用(1)同时反向积分气溶胶谱和云滴谱直至二者相等得到临界直径,结合κ参数化计算有效过饱和度(SSeff),以及(2)由CCN谱与云滴数浓度关系线性插值求解云内过饱和度(SSCCN)两种方法,系统量化了地形云中水汽过饱和度(Supersaturation, SS)的特征及其对云滴活化的作用机制。结果表明,青藏高原南部地形云存在显著偏高的有效过饱和度,均值达0.36 %,范围为0.1~1.27 %,远高于雾和海洋云的典型值。通过κ-Köhler理论计算的气溶胶干临界直径(Ddc)表明,高SS环境下气溶胶的活化率显著增强,使得直径小于100 nm的Aitken模态粒子也有约25%的概率被激活,部分粒径低至50 nm的气溶胶可参与云滴形成,从而有效抵消了局地气溶胶的弱吸湿性(κ< 0.1)所导致的低活化能力。进一步分析显示,过饱和度升高会显著改变云微物理特征,使云滴数浓度、有效直径和液态水含量增加,云滴谱拓宽,云-雨自动转化速率提升67倍,云消光系数增加2.4倍,增强了云滴碰并-合并过程和云短波辐射冷却效应。本研究首次提供了青藏高原南部夏季高过饱和度的观测证据,揭示了高海拔地区气溶胶-过饱和度-云的相互作用机制,为理解高原地形云形成及区域气候效应提供了新视角,也为气候模式中高原云微物理过程的参数化提供了观测依据。
关键词
水汽过饱和度;气溶胶吸湿性;气溶胶活化;地形云;青藏高原;微物理过程
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