论文部分内容阅读
利用河北省2005～2007年秋季不同天气下气溶胶、云飞机观测资料和宏观天气资料,综合分析了河北地区不同天气条件下大气气溶胶的垂直分布、尺度谱分布特征、以及降水云系的微物理结构特征。分析结果表明:（1）石家庄市区秋季气溶胶地面附近高度细粒子数浓度为103～104cm-3,大粒子数浓度为10-1～100cm-3,细粒子平均直径在0.15～0.21μm之间,大粒子平均直径范围为1.5～3.2μm;1～2km高度层内细粒子数浓度为102～103cm-3,大粒子数浓度为10-2～10-1cm-3,较地面减少1个量级,细粒子平均直径为0.13～0.23μm,大粒子平均直径为1.8～2.9μm。邯郸的污染最严重,700m、1200m、3000m三个高度层内气溶胶数浓度比邢台、保定和石家庄高出2倍左右;海洋上空（曹妃店）气溶胶最低,气溶胶数浓度为101～102cm-3,比陆地上空低一个量级。（2）气溶胶粒子浓度垂直方向上变化明显,最大值主要集中在边界层内;除去有云和逆温的情况,粒子数浓度和平均直径一般随高度增加减小;有逆温存在的情况下,粒子数在逆温层底累积。（3）相对湿度对气溶胶浓度和直径的分布有很大影响,湿度增大,粒子直径变大,细粒子数减少。（4）气溶胶细粒子谱除在降水天气下呈双峰分布外,晴天、多云、阴天天气下气溶胶细粒子呈单峰分布;粗粒子谱多呈单峰分布。（5）晴天条件下当相对湿度在40～50%左右,气溶胶数浓度在103～104cm-3时,CCN数浓度较高,达到103cm-3;同一过饱和度情况下（S=0.5）,邯郸工业区上空CCN数浓度大于机场上空（郊区）。综合分析云微物理结构资料发现:（1）高层云底部云滴数大于中上部,云滴数变化范围为10～120cm-3,云滴平均直径为9.21μm,其中云底部粒子平均直径为8.19μm,中上部平均直径为11.66μm,即随高度增加粒子直径增大。最大云水含量为0.25g/m3,其中底层平均云水含量为0.025g/m3。（2）与高层云不同,层积云中上部云滴数浓度高于底部,云滴数浓度变化范围为10～80cm-3。云滴平均直径7.56μm,通常随高度增加云滴直径先增大后减小,平均液态含水量为0.0418g/m3,最大云水含量为0.169g/m3,云底部高于中上部,即云水含量随高度减少。（3）双峰谱在锋区云中出现时,总是伴随着云滴谱的加宽,大云滴数目增多,小云滴数目减少;云滴谱的变窄、双峰的消失与含水量的起伏有一定的关系。（4）通过计算云下气溶胶和云滴数之间的相关达到0.827,且通过了显著性水平为0.05的t检验,说明云下气溶胶数浓度同云滴数浓度之间存在正相关关系。