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大气冰核研究进展及展望
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作者 毕凯 黄梦宇 虎雅琼 《气象科技进展》 2022年第4期22-29,共8页
大气冰核是云和降水物理学的核心基础研究内容之一,对天气预报和气候变化研究至关重要,开展大气冰核研究对于提高我国北方地区降水形成机理的认识和指导人工影响天气作业有重要的科学意义。本文梳理了国内外大气冰核研究成果,对大气冰... 大气冰核是云和降水物理学的核心基础研究内容之一,对天气预报和气候变化研究至关重要,开展大气冰核研究对于提高我国北方地区降水形成机理的认识和指导人工影响天气作业有重要的科学意义。本文梳理了国内外大气冰核研究成果,对大气冰核的观测方法、冰核理化特性和参数化方案等内容进行了初步总结,并探讨了当前及未来冰核领域的重点内容和思路。以期对未来加强我国大气冰核观测及完善冷云模式等方面提出合理建议。 展开更多
关键词 大气冰核 气溶胶 冰核参数化 外场观测
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一种浸润冻结机制冰核测量装置(FINDA)的搭建与应用
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作者 毕凯 丁德平 +2 位作者 杨帅 陈景川 黄梦宇 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期864-877,共14页
为了定量评估降水(雨、雪、雹等)和大气中冰核浓度,搭建了一种新型的离线式冰核测量装置(FINDA)用于检测浸润冻结机制的冰核。对多通道测温元件进行了改装和校准,并利用红外热成像仪动态校准了冷台水平温差,开发了自动化软件实现对测量... 为了定量评估降水(雨、雪、雹等)和大气中冰核浓度,搭建了一种新型的离线式冰核测量装置(FINDA)用于检测浸润冻结机制的冰核。对多通道测温元件进行了改装和校准,并利用红外热成像仪动态校准了冷台水平温差,开发了自动化软件实现对测量过程的控制和数据分析。通过超纯水冻结实验、雪水及大气样品中冰核检验评估了FINDA的测量性能。结果表明,FINDA温度测量偏差随温度降低而线性增大,-25℃时误差为±0.75℃;超纯水初始冻结温度平均为-21.27±1.45℃,中值冻结温度(T50)平均为-25.65±0.64℃;对同一降雪融水样品中冰核浓度温度谱检测,FINDA与其他冻滴设备测量结果基本一致,同冰核浓度下温度偏差小于3℃;大气样品中冰核-20℃时比在线连续流量扩散云室测量值略高,与国际上其他学者的结论一致。FINDA能够有效获得0--25℃每隔0.25℃的冰核浓度谱,超纯水和试验操作引入的冰核对测量结果影响很小。设备的广泛应用可帮助深入了解大气冰核在混合云降水中的作用,为预报和云模式的本地化改进及对云降水理论研究提供重要的实验数据和理论基础。 展开更多
关键词 浸润核化机制 大气冰核 超纯水冻结实验 雪水冰核 冷台
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在线连续流量扩散云室对华北冬季大气冰核的观测分析 被引量：6
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作者 毕凯 黄梦宇 +3 位作者 马新成 田平 陈羿辰 丁德平 《大气科学》 CSCD 北大核心 2020年第6期1243-1257,共15页
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... 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0.5μm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。 展开更多
关键词 在线连续流量扩散云室 大气冰核 气溶胶 冰核参数化 华北地区
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