由于人为污染水平的增加,气溶胶已成为影响MCS降水强度的一个重要环境因素。气溶胶可以通过多种机制影响中尺度对流系统,包括但不限于改变云的微物理过程、动力学和热力学过程,以及系统和环境的相互作用。理解这些复杂的相互作用对于提高对极端天气事件的预测能力有重要意义。
2017年5月7日凌晨,广州经历了一场极端降雨事件。在这次极端降雨事件发生前,中南半岛有生物质燃烧事件。本研究旨在分析本地和远程气溶胶对这次华南极端降水MCS的云和降水过程的影响。使用WRF-Chem模式,对清洁、污染、仅本地排放、仅远程传输四种场景进行了研究。以下为主要研究结论。
- 气溶胶显著增强了此次对流过程的降水。本地和远程气溶胶在不同时段产生了不同的影响。本地气溶胶的高地表浓度和强吸湿性增强了降水前期的雨量。远程气溶胶的稳定浓度和弱吸湿性,维持云水储备,推动降水后期的增强。
- 气溶胶对极端降水的影响更大。极端降水区域对流更强,水汽更充沛,强烈的对流与气溶胶活化之间的耦合作用放大了微物理过程的影响,促使降水量增加。
- 气溶胶增加了中尺度对流系统中的层云区比例。清洁实验中缺乏足够的云水来维持淞附过程,减少层云区的雪量。与本地气溶胶相比,远程气溶胶在对流层中层生成更多小云滴,播撒到层云区生成下落速度较慢的小雪晶,促进了更广泛的云砧发展
本研究体现了气溶胶来源、垂直分布、理化性质在调节中尺度对流系统降水和结构方面的关键作用,增进了对气溶胶与中尺度对流系统相互作用的理解。
发表评论