云凝结核活化特征和参数化方案研究
编号:330
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更新:2022-07-23 18:23:00
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摘要
为更好地理解和模拟云凝结核(CCN)的活化过程,研究粒径和化学组分对活化性质影响,本文利用2014年7月22日至8月26日,在山西忻州进行的气溶胶化学组分以及分档活化率观测试验所取得的资料,研究计算CCN活化特性,并基于气溶胶的理化性质建立CCN活化谱(N=CSk)。结果表明:(1)利用Köhler方程推导的Sc=α*Dd^(-3/2)可计算出单一组分以及多组分内混合气溶胶群临界过饱和度(Sc)和临界活化直径(Dd)的关系。发现2014年7月30日个例不同粒径大小的气溶胶粒子的组分不均一,大粒子含有更多吸湿性物质。(2)不同过饱和度下测量和估算的CCN数浓度的相关性和斜率都有一定的差异,二者的相关性随着过饱和度的增大而增大。在过饱和度小于0.2%时,估算的CCN数浓度被低估了10-30%。在较高的过饱和度水平下,估算值更为准确。而在0.8%过饱和度下,CCN被高估了4%。这是低过饱和度估算临界直径的误差大于高过饱和度导致的,增加分档气溶胶化学组分的观测能有效增加结果的准确度。(3)7月30日个例气溶胶存在新粒子生成(NPF)事件。NPF前期生成的粒子小于30nm,对于CCN的活化没有影响。中期新生成的气溶胶粒子增长到可被活化为CCN的粒径大小,而开始对CCN活化谱产生一系列的影响,这个阶段气溶胶群的化学组分最不均匀。通过与典型的NPF事件进行比较,发现气溶胶活化能力主要受气溶胶谱分布影响,化学组分在小粒子端的作用更加明显。在过饱和度小于1%情况下,影响CCN数浓度最重要的因素是>30nm的气溶胶的数浓度以及谱分布。
关键词
关键字:气溶胶;云凝结核(CCN);活化特性;数浓度参数化;CCN活化谱
稿件作者
杨怡曼
宁波市奉化区气象局
蔡兆鑫
山西省气象灾害防御技术中心
周毓荃
中国气象科学研究院
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