华北地区气溶胶分布和层积云结构特征研究

论文摘要

2004年的8、9月间,装载有PMS粒子测量系统的飞机在华北的北京及周边地区进行了大气气溶胶和云物理结构的探测飞行,取得了各种粒子的垂直、水平和谱分布资料。不同天气状况下的8次气溶胶探测结果表明,此次观测期间,近地层以轻雾、霾为主。气溶胶浓度最大值的量级为102～104cm-3。阴天状况下气溶胶浓度最大,可达12169.9cm-3;晴空时最小,为783.4cm-3。平均气溶胶浓度为102～103cm-3;直径最大值主要集中在0.28～0.47μm,平均值集中在0.21～0.31μm;风速较小的晴天和阴天都有可能使气溶胶浓度出现高值。大气有逆温层存在时,逆温层底有气溶胶粒子的明显累积。气溶胶粒子浓度谱为单峰分布。 对3次降水性层积云探测资料进行初步分析研究的结果表明,这3次降水云系基本是冷锋或者暖锋系统下形成的层积混合云系。云内以直径5～9μm、200μm和400～1000μm的粒子居多。9月14日暖锋层积云系的粒子浓度最大,FSSP-100、GA2、GB2探头分别探测的最大粒子浓度为318.97个/cm3、0.03个/cm3、0.0065个/cm3。8月12日和8月15日的冷锋层积云系有多个干层。GA2探测的平均浓度谱大多数服从单峰分布。冷锋层积云系的负温云层中存在着相同浓度量级的过冷云水和雨水、霰粒、柱状和针状冰晶,过冷水含量可达到0.26g/m3,暖锋云系中则以霰粒、结淞粒子和冰雪晶聚合体为主,也存在少量柱状、针状冰晶和过冷水滴。与国内其他地区的GA2探测结果比较,华北地区8月12日和9月14日层积云0℃层以上的冰雪晶粒子直径最大,浓度居中,过冷水含量偏低。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• §1.1 研究意义
• §1.2 研究现状
• §1.3 研究目的及内容
• 第二章 观测设备介绍和研究方法
• §2.1 机载仪器
• §2.2 分析研究方法
• 第三章 大气气溶胶分布特征
• §3.1 探测飞行概况
• §3.2 结果与分析
• §3.2.1 特征值统计比较
• §3.2.2 垂直分布特征
• §3.2.3 水平分布特征
• §3.2.4 平均谱分布特征
• 第四章 层积云结构观测分析
• §4.1 飞行概况
• §4.1.1 天气形势
• §4.1.2 飞行概述
• §4.1.3 探测云系概述
• §4.2 云的宏观结构特征
• §4.3 云微物理量统计比较
• §4.4 层积云系中的云粒子时空分布特征
• §4.4.1 冷锋层积云系
• §4.4.2 暖锋层积云系
• 第五章 结论与讨论
• 参考文献
• 致谢