大气冰核是温度在-38℃之上可以形成冰晶或诱导过冷云滴冻结的气溶胶。大气中冰核浓度非常低，每10⁵-10⁶个气溶胶里才有一个冰核，但却是云中相态转换的决定因素，对评估云的辐射效应和预报云降水过程非常关键。目前，关于冰核核化机制认识仍存在不足，对气溶胶作为冰核对云的影响还远未研究清楚，模式中量化大气冰核还存在较大不确定性。
从上世纪50年代起就已发现沙尘和生物质等自然源气溶胶是高效的冰核，但对于人为排放气溶胶尤其是有机气溶胶对冰核的贡献还存在争议，且主要集中在室内实验单一物种研究，并不能够完全反应外场情况。因此，开展人为污染地区的外场冰核研究十分必要。但由于人为污染环境中气溶胶种类繁多和混合结构复杂，且大部分气溶胶（可溶性无机盐）都不是冰核，从环境大气中获取冰核成分是非常困难的。
在北京市人工影响天气中心平谷综合科学实验基地开展为期一个月的大气冰核外场观测。期间利用进气口加热（350℃）并且将挥发物催化的方式，对大气颗粒物进行分离，剩余气溶胶主要为难挥发性气溶胶（350℃下不挥发）。通过同时分别测量总体气溶胶（不加热）和难挥发性气溶胶在-30℃下的冰核特性，从而利用两者之差得到蒸发掉气溶胶的冰核特性。研究结果表明，人为污染地区的大气冰核浓度比清洁地区要高一个数量级，其中350℃之上可挥发的有机气溶胶是大气冰核的主要来源，占总体冰核数浓度的71±25%。有机物成大气冰核的效率随其氧碳比（O:C）增高和RH降低而增高。通过玻璃态转化温度估算发现，有机物对大气冰核贡献与其相态有关。高O:C和低RH时，有机物是固态更易成冰核，反之有机物是液态对冰核无贡献。固态有机物的冰核效率在-30⁰C时已接近沙尘颗粒，说明有机气溶胶是一种高效的冰核。研究还发现350℃之上不挥发的黑碳气溶胶及有机物中，难挥发性有机物对大气冰核的贡献要高于黑碳。不论是挥发性还是难挥发气溶胶中，有机气溶胶都是冰核的主要来源。
有机气溶胶是大气中最为广泛存在的颗粒物成分，本研究为评估人类活动对气溶胶间接气候效应和云降水过程影响，提供了实测数据。

 

大气冰核