| 作者： | 陈丽 |
| 专业： | 大气物理学与大气环境 |
| 导师： | 银燕;杨军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京信息工程大学 |
| 关键词： | 沙尘气溶胶;远程输送;加热效应;降水;数值模拟;大气湿过程 |
| 摘要： | 研究表明，沙尘气溶胶可通过对太阳辐射的吸收和散射影响地气系统的辐射平衡，也可作为云凝结核和冰核改变云和降水的发展，改变云和降水的全球分布。为更好地理解沙尘对大气湿过程带来的影响，采用分档云动力学模式，讨论了沙尘气溶胶传输过程对云的宏微观特征及降水发展可能造成的影响。 首先，采用贺兰山地区气溶胶观测资料，模拟了不同等级沙尘天气条件下气溶胶粒子谱分布对云和降水的影响。结果发现：扬沙和沙尘暴过程引起的巨核浓度增多促进了降水发展，使降水提前出现，暖云和冷云降水大幅增加；而沙尘天气过程中大气冰核浓度的增加提高了云内冰相粒子的浓度，降低冰粒子的有效半径和冷云降水效率，云内存留的大量冰晶使云的光学厚度和反照率得到增强。 其次，沙尘粒子在远程输送过程中与大气中的污染物相互作用，导致可溶性污染物(如硫酸盐和硝酸盐)在沙尘粒子表面的形成和沉积，改变了沙尘粒子的光学特性及其作为云凝结核和大气冰核的能力。本工作探讨了不同大气气溶胶背景条件下沙尘粒子对云和降水形成的影响，结果表明：只有在大陆或人为污染比较严重地区的云中，含有一定比例可溶性物质的沙尘粒子有利于大云滴产生，提高了云滴间的碰并效率从而促进暖云降水发展和霰等冰相降水粒子的发展，提前冰相降水粒子的出现时间，并增加地面降水。 最后，最新遥感资料表明，沙尘对日地辐射吸收造成的大气加热作用对云微观特性和分布产生明显影响。为解释这一结果，本文采用沙尘加热率分布的卫星遥感结果和云模式从理论上评估了沙尘加热作用对云和降水的影响，并重点讨论了沙尘最大浓度出现的高度、沙尘厚度及加热强度对云粒子发展和降水形成的影响。结果表明：传输过程中当沙尘最大浓度出现在温度高(低)于-5℃的区域时，沙尘的加热作用抑制(有利于)云和降水的发展，并且传输层中吸收性粒子越多，传输层高度越低、厚度越大，对云形成和发展的抑制作用越强。 |