气溶胶对降水形成与降水性质的影响

《气溶胶对降水形成与降水性质的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、气溶胶对降水形成与降水性质的影响——以山东为例摘要：山东地处中国东部沿海，是典型的深受海洋影响的暖温带大陆性季风气候。胶东半岛受海洋的影响，大气中气溶胶粒子胶有明显的海洋特征，而山东内陆地区大气气溶胶粒子具有明显的大陆特征。这也就形成了山东地区的大气中气溶胶粒子胶既有大陆性又有海洋性。在降水的形成和沉降过程中，大气气溶胶粒子起着十分重要的作用，同样对降水的性质也有举足轻重的影响。关键词：气溶胶粒子降水大气气溶胶粒子是指悬浮在大气的液态或固态颗粒。气溶胶粒子在大气能作为云凝结核或冰核，通过影响云进而可以影响降水形成过程，最终影响气候。国内外开展了很多关于大气气溶胶粒子气候影响的研究表明，大气气溶

2、胶的变化已经影响了降水的形成。（一）、气溶胶对降水形成的影响大气气溶胶粒子对降水形成的影响，表现为对云的形成的影响，从而进一步影响降水。大气气溶胶粒子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，气溶胶粒了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。1、促进作用Khain等模拟发现，增加少量气溶胶粒子，能使上升气流增强，促进深对流云的发展，从而单位面积降水量增加0iovandenHeever等通过观测2002年7月福罗里达半岛气溶胶异常偏高时的云降水变化，发现随着气溶胶粒子浓度增加，凝结核浓度随之增加，深对流云强度增强，降水量加

3、大Andreae等对业马逊地区的现场观测也发现，当烟尘气溶胶粒子遇到深对流云时能引起对流强度的明显增强。大量的观测、数值模拟和敏感性试验发现深对流云对气溶胶浓度强迫的响应是非线性的，深对流云，气溶胶粒子增加引起降水增加或减少机制不是在所有的情况下都适用。通过对云降水的观测和模拟可以看出，深对流云对气溶胶强迫的响应不仅与所模拟的云有关，而且与气溶胶的分布、半径、浓度、组成等特征密切相关。而在另一些研究，研究者有意识地区分凝结核对深对流云降水的影响。[1]2、抑制作用气溶胶云凝结核云滴数目云滴半径降水云的面积、云的生命时间云的反照率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

4、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[2](图1}。第一类间接效应也称Tw

5、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。从具体机制上来讲，某些大气气溶胶粒了在大气过饱和或接近饱和的情况下，可以作为云凝结核或冰核形成降水粒了胚胎。在这个过程中，大气气溶胶参与了云过程，同时也问接影响了云的辐射特性。云中水滴或冰晶的形成包括2种机制[4]: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，因此在自然界中白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

6、核是自然界成云致雨的重要环节。研究表明，直径大于0OSlam的气溶胶粒了，特别是硫酸盐粒了，为云滴和冰晶的形成贡献了大部分凝结核和冰核[5〕。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[6]影响云的反照率。早期人们对于气溶胶对云反照率的影响主要通过轮船航迹研究得到证明的[8]。近年来新的分析表明,气溶胶的变化改变了云的微物理结构,而云的反照率增大跟云微物理结构的变化有很大关系。Han等[9]通过分析国际卫星云气候学计划(ISCCP)资料发现对于所有光学厚度(S)较大的云(S>15),云滴尺寸越小云的反照率会越大,而对于光学厚度较小的云,云滴尺寸越小云的反照率反而会

7、越小。Massie等[10]通过MODIS卫星资料和辐射传输模式研究认为水云比冰云对云反照率的影响更显著。Rosenfeld研究表明在污染云中会出现降水并不发生或是延迟发生的现象;在同样的区域,非污染云的云滴增加到20~30Lm并且产生降水。Albrecht[11]的分析结果表明海洋上空气溶胶增加会减少毛毛雨,观测结果低云量也有增加。Yun等[12]、Heymsfield等[13]、Pawlows