云物理與人工影響天氣研究進展

摘要：1.1華北一次持續性重度霧霾天氣的產生、演變與轉化特征觀測分析2011年12月1—7日在華北地區發生了一次比較罕見、持續1周左右的低能見度重度霧霾天氣。利用氣象行業專項“京津地區低能見度霧霾天氣監測與預報研究”觀測試驗資料，研究分析了此次持續性重度霧霾天氣的氣溶膠、云凝結核（CCN）、霧滴譜、含水量等微物理特征及大氣能見度、邊界層垂直結構特征，探討了霧霾天氣的產生、演變與轉化特征及機理。結果表明，此次持續1周的霧霾天氣過程發生在高壓天氣系統和靜風條件下，暖平流和輻射降溫形成的穩定逆溫邊界層結構有利于污染氣溶膠的積累和霧霾的形成和發展，尤其是來自南方持續不斷的濕平流使霧霾天氣得以長時間持續和發展。整個霧霾天氣期間能見度均小于2km，最低能見度達到56m，液態水含量在10-3g/m3量級，最大達到0.16g/m3，氣溶膠數濃度均在10000cm-3以上，質量濃度范圍為50～160μg/m3。進一步的研究表明，此次長達1周的霧霾天氣發生了3次強弱不同的霾氣溶膠積累、霾霧轉化和混合及減弱3個主要階段。霾氣溶膠積累階段先后有愛根核模和積聚模氣溶膠數濃度的積累和增加。霾向霧轉化和混合階段中，霧滴凝結釋放的潛熱和高濃度氣溶膠環境使布朗碰并加劇，導致氣溶膠尺度向粒徑大的方向轉移，從而提供了大量可形成云凝結核的氣溶膠粒子，促進了霧的爆發性增強，濃霧過程中氣溶膠向CCN活化率可達17%，而CCN向霧滴的轉化效率可高達100%，此期間霧滴譜具有爆發性拓寬的特征；冷鋒系統過境或輻射加熱增強導致了霧霾過程的減弱和消散。（郭麗君，郭學良，方春剛，朱士超）

關鍵詞：人工影響天氣氣溶膠粒子云物理轉化特征邊界層結構低能見度云凝結核華北地區AdvancesCloud PhysicsWeather Modifi cation

分類號： P48[天文地球—大氣科學及氣象學]