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大气物理学院本科生在国际权威期刊ACP上发表华北平原地区云凝结核垂直分布及经验估算研究成果

2022-11-26来源:大气物理学院作者:王玉莹、张睿作者(文):作者(图): 发布: 责编:张峰访问量:14

近日,我校大气物理学院2019级大气物理专业本科生张睿同学以第一作者在大气科学领域国际权威期刊《Atmospheric Chemistry and Physics》(影响因子:7.197)上发表题为“Vertical profiles of cloud condensation nuclei number concentration and its empirical estimate from aerosol optical properties over the North China Plain”的研究论文,通讯作者为其本科导师王玉莹副教授。

云凝结核(CCN)是指在特定过饱和度下可被活化成云滴的气溶胶粒子。云凝结核数浓度(NCCN)是研究气溶胶-云相互作用以及气溶胶间接气候效应的基础参量,过去数十年间已在世界各地多次开展关于CCN的观测试验。但鉴于CCN观测的复杂性和高成本,人们也在尝试建立基于更易获取的气溶胶光学数据估算NCCN的参数化方案。然而,现有的研究大多基于地面观测数据,无法准确表征高层大气(如云底)CCN活化特性和NCCN垂直分布。快速的城市化和工业化导致我国华北平原地区大气气溶胶和气态前体物的浓度常年较高,雾霾频发,对当地的天气、气候、区域环境质量等方面带来巨大的影响,使得气溶胶-云相互作用在该地区尤为复杂,对该地区CCN活化特性与NCCN垂直分布的研究急需深入。

为深入了解华北平原地区气溶胶活化特性和光学特性。研究团队于2016年5到6月在河北省南部地区开展飞机观测试验,直接获取NCCN和气溶胶光学特性垂直分布信息,并分析了不同气团来源背景下NCCN垂直分布、CCN活化特性的差异,进一步建立了利用气溶胶光学性质估算NCCN的估算方案,同时强调了气团来源差异对NCCN参数化方案的影响。研究成果不仅为验证激光雷达或卫星的NCCN反演算法提供实测数据,还为区域及全球气候辐射模式、气溶胶—云数值模拟等参数化方案的建立和改善提供新的科学依据,更为改进华北平原地区气溶胶-云参数化方案提供一个新视角。

该论文在研究过程中得到了中、美、德多个研究团队的参与和支持,论文链接: https://doi.org/10.5194/acp-22-14879-2022

主要研究内容

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