AAS出版“氣溶膠、云、輻射和降水及其相互影響”?？?/a>
云?？焙w三個(gè)主要研究領(lǐng)域：氣溶膠特性；氣溶膠效應(yīng)及其影響；云凝結(jié)核、云和降水特性。氣溶膠特性包括Cimel太陽(yáng)光度計(jì)數(shù)據(jù)反演的氣溶膠光學(xué)特性（Mai et al., 2018），基于地基遙感的細(xì)粒子氣溶膠增長(zhǎng)速率（Zhao et al., 2018）以及MODIS衛(wèi)星遙感的陸地氣溶膠光學(xué)厚度的變化趨勢(shì)（Fan et al., 2018）。氣溶膠效應(yīng)和影響包括通過(guò)地面觀測(cè)研究中國(guó)地區(qū)氣溶膠的間接效應(yīng)（Liu and Li, 2018），利用區(qū)域氣候模式對(duì)西非季風(fēng)區(qū)氣溶膠直接和間接效應(yīng)及自動(dòng)轉(zhuǎn)化過(guò)程的研究（Salah et al., 2018），利用美國(guó)大平原南部（SGP）地區(qū)的DOE大氣輻射觀測(cè)（ARM）平臺(tái)的地面觀測(cè)數(shù)據(jù)研究氣溶膠特性及其對(duì)CCN的影響（Logan et al., 2018）以及利用WRF模式模擬研究氣溶膠對(duì)大陸性云的影響（Wang et al., 2018）。第三部分內(nèi)容包括孟加拉灣上空的CCN研究（Chate et al., 2018），利用衛(wèi)星遙感和地面觀測(cè)研究中國(guó)華北區(qū)域的云覆蓋變化（Zhang X. et al., 2018），基于探空觀測(cè)反演云底高度的氣候變化特征（Zhang Y. et al., 2018）以及全球氣候模式中新的云微物理參數(shù)化方案的應(yīng)用（Xie et al., 2018）。）
Liu and Li（2018）利用地面觀測(cè)數(shù)據(jù)首次估算了中國(guó)東南部地區(qū)氣溶膠的間接效應(yīng)，通過(guò)分析云滴有效半徑和云光學(xué)厚度隨氣溶膠指數(shù)的相對(duì)變化估算了不同季節(jié)和氣團(tuán)類型下氣溶膠的第一間接效應(yīng)。Salah et al.（2018）研究了西非季風(fēng)期間非洲西部和中部地區(qū)自然和人為（如黑碳和硫酸鹽）氣溶膠的直接及間接效應(yīng)，同時(shí)分析了區(qū)域氣候模式RegCM長(zhǎng)期以來(lái)存在的濕度偏差對(duì)不同自動(dòng)轉(zhuǎn)化參數(shù)化方案的敏感性，研究發(fā)現(xiàn)Beheng方案在西非地區(qū)降水濕度偏差降低了50%以上，在中非地區(qū)濕度偏差約降低了25%；不同的自動(dòng)轉(zhuǎn)化參數(shù)化方案得到的氣溶膠輻射強(qiáng)迫值差異顯著（?5 至 ?25 W m?2）。Logan et al.（2018）利用美國(guó)大平原南部（SGP）地區(qū)的DOE大氣輻射觀測(cè)（ARM）平臺(tái)的觀測(cè)資料研究了CCN數(shù)濃度與氣溶膠類型及其傳輸路徑的關(guān)系，其結(jié)果表明煙塵氣溶膠和水汽存在經(jīng)由墨西哥灣傳輸這種共同的傳輸機(jī)制，這可以解釋SGP地區(qū)氣溶膠含量對(duì)氣團(tuán)類型有很強(qiáng)的依賴性。Wang et al.（2018）采用包含氣溶膠預(yù)報(bào)方程的WRF模式研究了美國(guó)大平原南部（SGP）地區(qū)的DOE大氣輻射觀測(cè)（ARM）平臺(tái)2000年3月云加強(qiáng)觀測(cè)試驗(yàn)期間氣溶膠的微物理和輻射效應(yīng)，驗(yàn)證并討論了氣溶膠的微物理和半直接效應(yīng)等不同方面的影響。
第三部分內(nèi)容主要研究與CCN相關(guān)的云和降水特性。Chate et al. （2018） 利用在Sagar Kanya（SK-296）船上首次觀測(cè)的CCN數(shù)據(jù)研究了在過(guò)飽和度為0.2%—1%時(shí)CCN分布的日變化特征，觀測(cè)區(qū)域在2012年印度夏季風(fēng)期間開展的大陸熱帶輻合帶試驗(yàn)的區(qū)域內(nèi)，覆蓋了從孟加拉灣南部至其灣頭區(qū)域；CCN的日變化呈雙峰分布：首次峰值出現(xiàn)在0600—0700 LST，在1200—1400 LST期間濃度值相對(duì)較低，第二次峰值出現(xiàn)在1800 LST左右。Zhang X. et al.（2018）詳細(xì)比較了氣象站觀測(cè)員的記錄數(shù)據(jù)和MODIS觀測(cè)的云量數(shù)據(jù)，基于華北平原及其周邊地區(qū)11年的日間數(shù)據(jù)和7年的夜間數(shù)據(jù)，研究發(fā)現(xiàn)MODIS反演的云覆蓋區(qū)與地面觀測(cè)員記錄的結(jié)果在夏季相關(guān)性較好，優(yōu)于冬季；總體上MODIS反演的云覆蓋區(qū)比地面觀測(cè)員記錄的云量高約15%，這可能與衛(wèi)星觀測(cè)視角、氣溶膠及雪蓋等因素有關(guān)。Zhang Y. et al.（2018）通過(guò)中國(guó)區(qū)域長(zhǎng)期的探空觀測(cè)數(shù)據(jù)給出了云底高度變化的氣候?qū)W特征，其結(jié)果表明夏季云底高度最高，春季和秋季次之，冬季最低。
最后，Xie et al.（2018） 將包含雙參數(shù)Ar和Re并考慮云滴譜分布相對(duì)離散的云微物理方案應(yīng)用到大氣物理研究所開發(fā)的大氣環(huán)流模式4.1（IAP AGCM 4.1）版本中，發(fā)現(xiàn)與原方案相比，新方案可以改善短波和長(zhǎng)波云輻射強(qiáng)迫的模擬效果；此外，盡管新方案對(duì)總降水量的影響不太明顯，但其能夠有效改善大尺度上（尤其在低緯地區(qū)）降水的模擬效果。
Cloud condensation nuclei over the Bay of Bengal during the Indian summer monsoon
摘 要
作為大陸熱帶輻合帶 (CTCZ) 計(jì)劃的組成部分, 利用“薩加爾坎亞”科考船(編號(hào)SK-296)船載儀器對(duì) 2012 年印度夏季風(fēng)期間孟加拉灣南部到前端地區(qū)五種過(guò)飽和度下的云凝結(jié)核 (CCN) 進(jìn)行了首次觀測(cè). 本文分析了過(guò)飽和度從 0.2%到 1%(間隔為 0.2%) 下的 CCN 日變化特征和在 1%過(guò)飽和度下使用冪函數(shù)擬合的 CCN 譜分布. 日變化特征顯示過(guò)飽和度從 0.2%到 1%時(shí) CCN數(shù)濃度(NCCN) 在 0600 到 0700 LST(當(dāng)?shù)貢r(shí)間, 協(xié)調(diào)世界時(shí) +0530)出現(xiàn)峰值, 接著在 1200 到 1400 LST 出現(xiàn)相對(duì)低值, 然后在 1800 LST 左右又出現(xiàn)峰值. 不同過(guò)飽和度下冪函數(shù)擬合的 CCN 譜分布依賴于和過(guò)飽和(%)相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)參數(shù) k 以及 1%過(guò)飽和度下的 CCN 數(shù)濃度. 過(guò)飽和度為 0.4%時(shí) CCN 數(shù)濃度的變化范圍為 702 cm?3 到 1289 cm?3, 平均值為 961 ± 161 cm?3(95%置信區(qū)間), 代表了海洋性 CCN 特征. 然而當(dāng)過(guò)飽和度為 1%時(shí), 1628 ± 193 cm?3 的平均 NCCN 高于預(yù)期的海洋背景 CCN 數(shù)濃度. 當(dāng) CCN 譜的參數(shù) C 值是 1293 時(shí), 參數(shù) k 值為 0.57 ± 0.03(99%置信區(qū)間)并且其概率分布的累計(jì)頻數(shù)顯著出現(xiàn)在 k ≈ 0.55 ± 0.25. 上述結(jié)果能夠更好的代表海洋性 CCN 特征(C=103 cm?3 和 k ≈ 0.5)并且有助于驗(yàn)證印度洋地區(qū)的 CCN 閉合結(jié)果.
關(guān)鍵詞
大陸熱帶輻合帶 孟加拉灣 季風(fēng) 云凝結(jié)核 過(guò)飽和度 冪函數(shù)關(guān)系
Aerosol properties and their impacts on surface CCN at the ARM Southern Great Plains site during the 2011 Midlatitude Continental Convective Clouds Experiment
氣溶膠粒子對(duì)大陸和海洋上空云的發(fā)展和降水過(guò)程有十分重要的影響. 本文利用美國(guó)能源部位于大平原南部(SGP)地區(qū)的大氣輻射觀測(cè)(ARM)平臺(tái)的氣溶膠和氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)研究了大陸性云凝結(jié)核數(shù)濃度與氣溶膠類型及其傳輸路徑的關(guān)系. 文中介紹了 2011年 ARM-SGP所開展的中緯度大陸性對(duì)流云試驗(yàn), 并將其與我們?cè)?2009-2010 期間在 ARM 北大西洋東部站點(diǎn)所開展的海洋邊界層云, 氣溶膠和降水試驗(yàn)得到的研究結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比. SGP 地區(qū)盛行北風(fēng)時(shí)氣溶膠散射系數(shù)(σsp)不足 20 Mm?1, NCCN值不足 100 cm?3, 表現(xiàn)為清潔的大陸性特征. 但是, 當(dāng) SGP 地區(qū)盛行南風(fēng)時(shí)可觀測(cè)到氣溶膠含量(σsp > 60 Mm?1)與 NCCN, 含碳化合物(生物質(zhì)燃燒煙塵)以及可降雨水汽量呈中度或高度相關(guān)(R), 該結(jié)果表明煙塵氣溶膠和水汽存在經(jīng)由墨西哥灣傳輸這種共同的傳輸機(jī)制, 且對(duì)氣團(tuán)類型有很強(qiáng)的依賴性. NASA MERRA-2 的氣溶膠和化學(xué)組分再分析數(shù)據(jù)與 ARM-SGP 地面觀測(cè)數(shù)據(jù)呈中度或高度相關(guān), 表明該數(shù)據(jù)可以反應(yīng) SGP 地區(qū)的地面氣溶膠情況, 尤其是經(jīng)由墨西哥灣輸送期間高濃度的氣溶膠狀況. 未來(lái)通過(guò)和海洋狀況的長(zhǎng)期比較研究將有助于深入理解大陸上空氣團(tuán)對(duì)氣溶膠, CCN 和云的季節(jié)性影響.
關(guān)鍵詞
氣溶膠間接效應(yīng) 氣溶膠輸送 生物質(zhì)燃燒煙塵
