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Comparative Analysis of Atmospheric Ice Nucleation Concentration and Nuclei Mechanism in Huangshan and Shenyang北大核心CSCD 
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下载免费PDF全文 本研究利用Bigg型混合云室及静力真空水汽扩散云室FRIDGE,结合其他气象要素观测设备,对黄山及沈阳为地域代表的各自三层不同高度大气冰核数浓度进行梯度对比观测,得出黄山及沈阳为地域代表各自三层不同高度大气冰核数浓度随高度、时间、活化温度、活化湿度、粒径大小等的变化规律,并对不同时空条件、不同核化条件、不同粒子条件下大气冰核的凝结冻结核化和凝华核化机制进行对比分析。对黄山及沈阳大气冰核的浓度分别拟合参数化公式,对黄山及沈阳不同区域的人工增减雨作业提供研究基础。 相似文献
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《气象与环境学报》2018,(6)
为进一步认识不同高度大气冰核数浓度分布及变化特征,对2011年和2012年4—9月在沈阳及周边地区开展的大气冰核飞机观测进行分析。结果表明:在-15℃和-20℃温度条件下,沈阳近地面大气冰核数浓度范围为101—102L-1;云中不同高度层(1.5—4.5 km)云中的背景浓度分别小于2.0 L-1和10.0 L-1;辽沈地区地面和云中的大气冰核分布均具有较大的时空变异性,其最大与最小数浓度之差可达1—2个量级;在4.5 km以下,不同高度大气冰核数浓度自地面向上随高度的增加逐渐减少;其中未受人工催化影响的自然冰核数浓度的垂直分布与幂函数有较好的对应关系;在海拔高度3.1 km的云中观测到人工催化剂对冰核浓度的影响,人工播撒碘化银后冰核数浓度至少增加了一个数量级。以上冰核数浓度检测对应水面过饱和度为-1.0%～5.0%,成冰过程包括了凝华与凝结—冻结核化机制。 相似文献
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1995和1996年春季北京地区大气冰核浓度的观测与研究 总被引：19，自引：3，他引：19
利用毕格型混合云室于1995和1996-春季在北京西郊观测了4种温度条件下的大气冰核浓度.分析了冰核浓度逐日变化特点,与1963-的观测(方法相同)结果进行了对比分析.发现30 a来,冰核浓度平均约增加了15倍.根据严重污染天气条件下能见度与冰核浓度的相关分析,推测人类活动作为冰核源的权重,冰核浓度增加.分析发现大气中高活性冰核在大气中的滞留时间明显小于低活性冰核.结合冰核活性与粒子尺度的相关,分析推测了大气冰核浓度随高度递减的特点,推测高活性冰核随高度递减更快.分析中参考了世界各地的观测结果,并对不同观测方法观测的结果进行了分析对比,对其中一些地区差异和特点进行了探讨.冰晶浓度与云中气溶胶粒子浓度的相关分析表明,两者有较好的正相关关系.高冰晶浓度常对应有较窄的粒子谱和较小的浓度峰值直径.利用飞机观测的云中雪粒子浓度与冰粒子浓度资料分析结果表明两者有正相关;初步分析表明,大气冰核浓度除对冰云微结构和云中降水过程有重要影响外;还可能对云的辐射特征产生影响,从而影响大气气候过?＃ 相似文献
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南京地区大气冰核浓度的测量及分析 总被引：5，自引：2，他引：3
2011年5～8月期间使用5L混合型云室以及静力扩散云室对南京不同成核机制的大气冰核进行了观测,进而分析了近地层冰核浓度特征。结果表明:活化温度为－20°C时,5L混合型云室观测的总冰核浓度为20.11个/L,静力扩散云室模拟高水汽(计算的云室内水面过饱和度为5%)和低水汽(计算的云室内冰面过饱和度为5%)条件下冰核浓度分别为0.93个/L以及0.29个/L。晴好条件下冰核浓度具有明显的日变化特征,白天冰核浓度高于夜间;在下午时段冰核浓度达到全天最高值,这说明大气冰核可能与大气湍流强度、人类活动以及工业污染有关。降水对冰核的清除作用明显,台风系统过程中冰核浓度明显增加。南京地区冰核浓度随温度降低和湿度增加而增加。后向轨迹模式分析表明东北海洋气团冰核浓度最高,不同气团中冰核浓度的差异随着活化温度的降低而减小。个例分析秸秆燃烧生成的PM1(大气中直径小于或者等于1 μm的颗粒物)与冰核关系发现燃烧产物对冰核有一定的贡献。 相似文献
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利用Bigg型混合云室对2003年10月5—26日青海省河南县的地面大气冰核进行了观测, 并将结果同该地区前两年的结果以及其他高原地区的观测结果进行比较, 发现: ①该地区大气冰核的平均浓度高于往年, 冰核浓度随温度降低而增加、斜率小于该地区前两年的观测, 冰核平均浓度的分布更加趋于集中; ②由于霰和高原夜雨的经常出现, 降水对冰核浓度有不确定的影响; ③冰核平均浓度与气压和湿度分别呈现反相关与正相关趋势; ④风对冰核浓度有影响, 低温核随风向的变化比高温核大; ⑤人类活动对冰核浓度也有影响。 相似文献
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黄山地区不同高度云凝结核的观测分析 总被引：2，自引：0，他引：2
为研究华东高山地区云凝结核（Cloud Condensation Nuclei,CCN）沿山峰的垂直变化特征,2011年6月利用云凝结核计数器（Cloud Condensation Nuclei Counter,CCNC）在黄山三个不同高度处对CCN进行观测。观测结果表明,不同高度的CCN浓度随时间的变化趋势基本一致,CCN浓度随高度的升高而减小,过饱和度为0.8%时山顶、山腰、山底CCN浓度平均值分别为1105.62、1218.39和1777.78 cm-3,山底的高CCN浓度（大于1000 cm-3）出现频率大于山腰和山顶,表明山底受周边污染源的影响较山顶和山腰大。山顶和山底的日变化曲线均为双峰型,两个峰值分别出现在午前和午后,与大气边界层高度及山谷风变化有关。利用公式N=CSk拟合了山顶在不同天气条件下CCN活化谱,并分析了其变化特征。结果显示,晴天、雨天和雾天的C值分别为2798、384、765,小于一些污染城市,属于清洁大陆型核谱。本文结果有助于改进对华东背景地区云凝结核时空分布的认识,为该地区云雾核化在数值模式中的表达提供观测依据和参数化方案。 相似文献
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福建石塔山冰核浓度的观测结果 总被引：2，自引：1，他引：2
本文主要介绍用微孔滤膜法观测冰核的仪器装置及活化冰核的方法。用1984年5月福建石塔山的观测结果初步分析了冰核浓度随活化温度变化的规律、石塔山冰核的平均浓度和冰核浓度随时间的演变,并与同时的Bigg云室观测结果及国内外资料作了比较,其平均冰核浓度量级相同,为5—9个/升。 相似文献
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利用国内首台在线连续流量扩散云室,2017年冬季在华北地区高山站开展了大气冰核观测;结合常规气象要素、降水滴谱、气溶胶观测,分析了大气冰核数浓度特征,并对冰核活化参数化方法以及降雪对冰核的影响进行了研究。结果表明:（1）大气冰核在不同时间的浓度差异较大,?20°C时数浓度变化范围为2.50～76.8 L?1,平均值为18.347 L?1;（2）大气冰核浓度随活化温度降低呈指数增加趋势,随过饱和度增加呈指数增加,凝华核化所占比例约为18.64%;（3）大气冰核与粒径大于0.5 μm的气溶胶数浓度的关系可用参数化表示,相关性大于仅基于活化温度建立的参数化公式;（4）降雪过程大气冰核具有先增加后减少的特征。降雪开始后大气冰核数浓度增加,降雪后期系统过境伴随的大风,对气溶胶的清洗作用明显,大气冰核随之减少。本研究为在线连续流量扩散云室类型的冰核观测仪在国内首次使用,所建立的冰核参数化公式有助于华北地区冬季地形云及其降水的微物理特征研究,同时在云模式的发展和人工影响天气研究中也有重要的参考意义。 相似文献
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为深入了解我国不同背景地区大气冰核浓度特征,本文通过在我国不同地区进行大气冰核及气溶胶的采样观测。研究发现：观测期间,黄山光明顶的冰核浓度数值均值为2.208 L-1;南京地区的冰核浓度数值均值为7.16 L-1;泰山山顶的冰核浓度数值均值为3.455 L-1;泰山山底的冰核浓度数值均值为4.818 L-1;新疆地区无沙尘天气冰核浓度数值均值为11.27 L-1;新疆有沙尘天气冰核浓度数值均值为51.812 5 L-1。研究给出了不同背景地区的大气冰核浓度的温度谱和湿度谱的分布。同时,研究发现,冰核数浓度与粒径大于0.5μm的气溶胶粒子数浓度的相关性较高,也就是气溶胶粒子中大颗粒所占比例越高,冰核数浓度越高。此外,还建立了基于活化温度、过饱和度以及大于0.5μm气溶胶粒子数浓度的冰核参数化方案,它们可以分别适用于沙漠地表,相对清洁的背景区域和人为污染较多的城市背景。 相似文献
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新疆天山山区大气冰核浓度的测量及分析 总被引：5，自引：0，他引：5
利用2001年6、7月份在新疆天山山区两个取样点取得的冰核资料，计算了山区中的冰核浓度，研究了冰核平均浓度日变化、日际变化的规律，并分析了天山山区冰核浓度与一些气象因子的关系及可能原因。得出以下结论：天山山区的大气冰核主要来源于地面土壤，比较缺乏；冰核浓度易受气象因子、地表状况的影响，日变化和日际变化明显． 相似文献
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The Characteristics of Atmospheric Ice Nuclei Measured at Different Altitudes in the Huangshan Mountains in Southeast China简 总被引：3，自引：0，他引：3
The concentration of ice nuclei （IN） and the relationship with aerosol particles were measured and analyzed using three 5-L mixing cloud chambers and a static diffusion cloud chamber at three altitudes in the Huangshan Mountains in Southeast China from May to September 2011.The results showed that the mean total number concentration of IN on the highest peak of the Huangshan Mountains at an activation temperature （Ta） of-20℃C was 16.6 L-1.When the supersaturation with respect to water （Sw） and with respect to ice （Si） were set to 5％,the average number concentrations of IN measured at an activation temperature of-20℃C by the static diffusion cloud chamber were 0.89 and 0.105 L-1,respectively.A comparison of the concentrations of IN at three different altitudes showed that the concentration of IN at the foot of the mountains was higher than at the peak.A further calculation of the correlation between IN and the concentrations of aerosol particles of different size ranges showed that the IN concentration was well correlated with the concentration of aerosol particles in the size range of 1.2-20 μtm.It was also found that the IN concentration varied with meteorological conditions,such as wind speed,with higher IN concentrations often observed on days with strong wind.An analysis of the backward trajectories of air masses showed that low IN concentrations were often related to air masses travelling along southwest pathways,while higher IN concentrations were usually related to those transported along northeast pathways. 相似文献
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Aerosols emitted from volcanic activities and polluted mid-latitudes regions are efficiently transported over the Arctic during winter by the large-scale atmospheric circulation. These aerosols are highly acidic. The acid coating on ice nuclei, which are present among these aerosols, alters their ability to nucleate ice crystals. In this research, the effect of acid coating on deposition and contact ice nuclei on the Arctic cloud and radiation is evaluated for January 2007 using a regional climate model. Results show that the suppression of contact freezing by acid coating on ice nuclei leads to small changes of the cloud microstructure and has no significant effect on the cloud radiative forcing (CRF) at the top of the atmosphere when compared with the effect of the alteration of deposition ice nucleation by acid coating on deposition ice nuclei. There is a negative feedback by which the suppression of contact freezing leads to an increase of the ice crystal nucleation rate by deposition ice nucleation. As a result, the suppression of contact freezing leads to an increase of the cloud ice crystal concentration. Changes in the cloud liquid and ice water contents remain small and the CRF is not significantly modified. The alteration of deposition ice nucleation by acid coating on ice nuclei is dominant over the alteration of contact freezing. 相似文献
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利用1956年至2018年黄山风景区气象观测资料,分析了黄山雾凇气候变化特征。结果表明: 黄山年均雾凇日数63.3天,最多年份为82天,最少为35天,年雾凇日数呈减少趋势;雾凇出现最早月份在10月,最迟在5月,冬季月份雾凇日数占全年约为7成,最多为1月,最少为5月;黄山雾凇的平均初日为11月7日,最早初日为10月8日,平均终日为4月7日,最迟终日为5月12日,连续最长雾凇日数为32天;近20年黄山雾凇出现气温范围为-18.7～1℃,风速范围为0～20.6m/s,任何风向均能出现雾凇;南北向的雾凇直径、厚度和重量略大于东西向,最大值出现在1、2月份,最大直径为230mm,最大厚度为105mm,最大重量为1138g/m。气温、湿度和风速均与雾凇强度呈现显著性相关,最低气温和水汽条件是影响黄山雾凇形成的关键气象因子,风速主要影响雾凇大小。占绝大多数的微量雾凇日数达不到雾凇景观标准,能形成雾凇景观的日数年均20.1天。利用影响雾凇景观形成的关键气象因子建立了黄山雾凇旅游气象指数,经实践检验准确率良好,可为气象业务应用提供预报参考,提升黄山旅游气象服务品质。 相似文献
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北京延庆山区降雪云物理特征的垂直观测和数值模拟研究 总被引：1，自引：0，他引：1
基于风廓线雷达、云雷达、粒子谱仪、微波辐射计和自动站等垂直观测设备,结合中尺度数值模式WRF对2017年3月23~24日北京延庆海坨山地区的一次降雪过程进行了观测和数值模拟研究。研究结果表明:垂直探测仪器结合中尺度数值模式可以获得降雪的宏观结构和微物理信息,有助于对降雪的深入研究。此次降雪过程由中高层西南及偏南暖湿气流与低层东南偏冷空气交汇造成动力和水汽辐合抬升形成,4~5 km高度处的风切变有利于降雪的增强。上升气流有助于水汽的输送、冰雪转化以及雪晶凝华、聚合,冰晶数浓度中心对应着上升运动顶部。然而此次降雪云系低层过冷云水含量不足,降雪回波<20 dBZ,回波顶高<7 km,雪花垂直下落速度<2 m s-1,地面降水量大值与低层强回波区对应。降雪粒子谱分布范围较窄,以直径1 mm左右的小粒子为主,相态主要为干雪,基本不存在混合相态。 相似文献
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针对安徽省山岳型景区旅游气象服务的需求和特点,以旅游气象观测网为基础,基于短时临近预报系统(INCA系统)、云海景观预报技术、雷电监测预警技术、旅游气象条件综合评级等,开发了安徽省山岳型景区旅游气象服务业务系统,实现了旅游气象服务产品的高效加工制作和快速分发传递.目前,系统已在黄山景区、九华山景区投入业务运行,为当地旅游气象服务工作的开展提供了重要支撑. 相似文献
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将DeMott冰核浓度参数化方案引入到WRF中尺度数值模式中,模拟了新疆阿克苏地区一次多单体型强对流风暴,并对背景大气条件和沙尘条件下气溶胶作为冰核,对云中微物理结构和降水变化的影响进行了敏感性试验和对比分析,结果显示:在背景大气条件和沙尘条件下增加冰核浓度对降水中心强度影响较小,并且总体上看降水分布变化不大,但是降水局部的变化量较明显;不同背景条件下IN（Ice Nuclei）浓度的增加使得冰晶和雪的质量混合比和数浓度均有较大幅度的增加,其中雪的主要源项为凝华增长过程,而霰增长主要来源于冰相粒子碰并过冷云滴,并且在背景大气和沙尘条件下增加IN都使得霰的数浓度增加,尺度减少。 相似文献
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N. O. Plaude E. A. Stulov N. A. Monakhova M. V. Vychuzhanina E. V. Sosnikova N. P. Grishina 《Russian Meteorology and Hydrology》2007,32(3):162-167
Results are presented of measurements of total concentration and size spectrum of aerosol particles, of ice nuclei, and cloud condensation nuclei concentrations, as obtained during an anomalously arid period in September and October 2005 in the town of Dolgoprudny, Moscow oblast. It is shown that a two-month period of anticyclonic weather, associated with peat fires, caused a 1.5-time increase in the mean number concentration of aerosol at the site. Effects of accumulation of the industrial aerosol from Moscow and of peat bog burning products are different on fractions of particles of different sizes and on cloud-active nuclei. The smoke particles increased concentrations of almost all sizes from 0.042 to 10 μm; urban aerosol makes the greater part of concentration of particles in the middle subm-icron range and causes a significant increase in the concentration of cloud condensation nuclei. 相似文献