大气气溶胶对混合相对流云影响的模拟研究.pdfVIP

第 6卷 第 期 ≮ 中国粉体技术 V01．16NO．1 2010年2月 0o9CHINAPOWDERSCIENCEANDTECHNOLOGY Feb．2010 doi：10．39690．issn．1008—5548．2010．01．017 大气气溶胶对混合相对流云影响的模拟研究 荣艳敏 ，银 燕，陈 倩 南京信息工程大学 大气物理与大气环境重点开放实验室，江苏 南京 210044 摘要 ：利用二维面对称分档云模式，讨论 了气溶胶类型及浓度对混合相 气溶胶对云的作用 已经公认为影响气候变化的 对流云及其降水的影响。结果表明：海洋性气溶胶谱分布在一定程度上 最重要的因子之一，气溶胶间接效应涉及到气溶胶对 更有利于降水的形成，随着气溶胶浓度的增加，尤其是在污染大陆性云 云微物理，云持续时间和降水的影响。然而由于云过 中，暖云和冷云降水量均大幅减少。海洋性云中的大粒子和较高的过饱 和度 ，加速 了暖雨的碰撞过程和冰粒子的凝华增长；初 始气溶胶浓度的 程的复杂性和其他环境条件的影响，气溶胶在云和降 增加最显著的效应是云滴数浓度和云水含量增加，云滴有效半径减小， 水过程的影响存在很多的不确定性。近年来国内外开 云滴的冷却蒸发抑制对流的发展 。 展了很多关于气溶胶对云微物理过程的影响的研究， 关键字 ：气溶胶 ；谱分布 ；对流云；降水 数值模拟结果表 明l-【4]：云凝结核 CCN 浓度的增加， 中图分类号：X513。X16 文献标志码 ：A 会使平均云滴尺度减小，抑制降水的发展，野外观测 文章编号：1008-5548 2010 01-0080—05 和卫星数据分析证 明了此结论5【_7】。但是当大的CCN 浓度增加时，较大云滴在其上的形成会提高云滴之间 NumericalStudyonEffectsofAerosolson 的碰并效率，从而增加地面降水嘲。另外，气溶胶对冰 Mixed—phaseConvectiveClouds 核 IN 的浓度也有很大的影响，对于冰晶和霰粒的产 生也起着关键作用。KhainA．等嘲对混合性积云研究表 RongYanmin，YinYah，ChenQ 明：气溶胶浓度增大时，暖雨形成率能降低几倍，冻结 fKeyLaboratoryofAtmosphericPhysics MeteorologicalofChina 层上增加的小滴浓度产生大量小的霰粒和冰晶。陈丽 MeteorologicalAdministration．NanjingUniversityofInformation Technology，Nanjing210044，China 等口Ol指出：矿物沙尘粒子同时作为有效的CCN和 IN 时，冰核浓度增加使水成物有效半径减小，抑制了暖 Abstract：The influences of the aerosol type and concentration on 云和冷云降水，云内存留的大量冰晶增强云的光学厚 mixed—phaseconvectivecloudswere investigatedusingatwo—dimensional 度和反照率。 spectralresolvingcloudmode1．Theresultsshowedhtathtedistributionof 本文中采用二维面对称非静力学分档云模式，针 maritimeaerosolspectrum wasmoreconducivetotheformationofprecip- itationtosomeextent．Wiht nicreasnigaerosol，especiallyinhtepol~ted 对气溶胶颗粒物浓度和尺度谱分布对积云特性和降 continentalcloud，hteamountofprecipitation inboht warm nadcold 水的影响进行了敏感性试验。模式对液相和冰相微物 cloudsweresignificna treductions．Th emaritimecloudhad thelargre 理过程进行了详细的分档处理，能更细致的模拟降水 dropletsizesandhiighersupersaturation，whichenhnacedrdopsgrowthby 的初始形成过程和云一气溶胶的相互作用过程。 collisionsna diceprocessesbydepositiongrowth，respectively．Themost noticeableeffectsofincreasingaerosolconcentrationswerehtenicreasesof 1 模式描述 htecloudrdopletnumberconcnet