黄山地区大气冰核数浓度及其影响因子的观测研究

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本研究利用自行搭建的新型大气冰核高压静电采样器和新型静力真空水汽扩散云室,并结合其他大气冰核及气象要素观测仪器,于2011年5月~9月及2012年9月-10月在黄山地区三层不同高度上同时进行大气冰核及相关气象要素的连续观测,得出主要结论如下:1.-20℃活化温度,充足水汽条件下,黄山地区标准时间:北京时间上午10:00大气冰核数浓度平均为18.37个/升。无论总核化机制、凝结冻结核化机制还是凝华核化机制,黄山地区大气冰核数浓度随着高度的增加而减小,且存在春季较高,秋季次之,夏季较低的变化规律。同时总核化机制条件下大气冰核数浓度的标准偏差最大,凝结冻结核化机制标准偏差居中,凝华核化机制标准偏差最小。黄山地区大气冰核数浓度下午达到一天中的最高值,夜晚达到一天中的最低值。黄山地区大气冰核数浓度较北方同时期大气冰核数浓度低,但高于六十年代我国北方地区大气冰核数浓度。2.随着活化温度的升高,黄山地区不同核化机制下大气冰核数浓度均呈指数形式降低。随着活化湿度的增加,大气冰核数浓度逐渐增大。当相对水面不饱和,而相对冰面过饱和时,仅仅可以通过凝华核化作用形成冰晶,当达到或超过水面过饱和时,则凝结冻结核化机制开始作用,此时大气冰核数浓度明显增大。黄山山顶较清洁,其大气冰核长期主要由西南风向山顶输送。随着风速的增加,大气冰核数浓度逐渐增大。但从个例角度来分析,从东北方向远距离输送过来的气溶胶粒子对黄山山顶大气冰核数浓度有着更显著的影响。且黄山地区的大气冰核主要由大粒径气溶胶构成。不同天气过程对黄山山顶大气冰核数浓度有着不同的影响。随着降水及云雾过程的进行,黄山山顶大气冰核数浓度逐渐减小;随着污染过程的加重,黄山山顶大气冰核数浓度逐渐增加,阴天过程对黄山山顶大气冰核的数浓度的影响并不明显。3.黄山山顶总核化机制大气冰核数浓度的参数化公式为:N=6.12×10-5(-T)3.34(naer,0.5)(-0.00265T+0·0036),凝结冻结核化机制大气冰核数浓度的参数化公式为:N=(?),凝华核化机制大气冰核数浓度的参数化公式为:N=(?)
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