南方高海拔地区CCN数浓度参数化及CCN对雨、雾滴谱的影响

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:qiushuiweishen
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量化区域性CCN数浓度是气溶胶全球气候效应评估的重要环节。本文利用2012年9月-10月在黄山观测的气溶胶数浓度(NCN)、CCN数浓度(NCCN)、气溶胶谱(PNSD)及分档活化率(SRAR)数据,基于CCN活化谱、整体活化率、截断粒径和分档活化率等预报因素,利用四大类共7种CCN数浓度参数化方案模拟计算了黄山的NCCN,比较了各方案的利弊,试图寻找适合南方高海拔地区的最优CCN参数化方案。另外,将黄山的CCN参数化方案应用于威宁地区,计算其气溶胶数浓度,并结合威宁的雨、雾滴谱资料,分析了高浓度CCN对云雾降水的影响。主要结论如下:几种方案中,用平均截断粒径Dm结合PNSD计算NccN的效果最好,计算值(NCCN,predicted)与观测值(NCCN,obs)拟合直线的斜率在0.92-1.11之间(过饱和比S=0.109%-0.67%),决定系数(R2)为0.70-0.90,其次是利用平均SRAR结合PNSD计算NCCN的方法,NCCN,predicted/NCCN,obs=0.92-1.02 (R2=0.71-0.91);参数化CCN谱的方法仅在高过饱和比下可合理估计NCCN(S=0.67%时,R2≥0.85),且该方法更适用于相对清洁地区;利用整体活化率计算NCCN有明显高估,因此不适用于黄山NCCN估计,而相对硫酸的整体活化率的方法是一种可行方案。威宁CCN数浓度具有明显日变化特征,分别在中午12:00前后、下午16:00和晚上20:00出现峰值,导致威宁CCN日变化的主因是居民生活排放,火电厂源排放,边界层变化及环境气象条件的共同作用;利用N=CSk拟合威宁CCN活化谱,拟合参数C=14288 cm-3,k=0.8,属典型大陆型核谱;威宁污染时期的雨、雾滴谱均比清洁时期窄;无论清洁与污染时期,其雨雾滴谱相比南方其他清洁与污染地区的同类型滴谱更窄;威宁低纬高海拔的地理特征、云层薄云顶低的云系特点,及云贵准静止锋天气系统为降水提供了宏观天气背景,而高浓度的CCN是导致此次降水弱、滴谱窄的重要微观条件。
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