90年代初华北层状云微物理特性及气溶胶对云的影响

摘要

本文分析了90年代初在华北地区的层状云的微物理统计特征,并初步分析了大气气溶胶和云微物理特征的关系.飞机资料是1990年9、10月以及91年4月河北省人工影响天气飞机增雨试验期间获得的.对这批资料统计分析得出90年代初华北地区层状云的微物理特征:云滴数浓度Nc为186(个/cm3)、液态含水量LWC为0.06375(g/m3)、平均直径Md为7.2332(μm)、有效半径Re为5.6256(μm).比较各个微物理量的平均值与标准偏差发现在这些观测中数浓度、液态含水量的变化很大,Nc在20～1000个/cm3范围内变化,LWC在0.007～0.3g/m3范围内.每次观测都会出现200个/cm3以上的数浓度观测极大值.从这些统计值中我们看出所观测的层云具有明显的大陆性层云特征.对各次飞行观测比较发现90年代初华北层状云垂直分布呈现以下特点:云滴数浓度在云层内基本均一,略有减少,RE随高度增加,LWC随高度增加不是很明显.通过与近十年来华北地区层状云其他观测比较分析微物理特性的变化,发现2000年附近观测到的最大数浓度比较90年代初有比较明显的减小,而其他如Nc、LWC、Md等的变化趋势不甚明显.通过PMS资料中气溶胶数浓度的统计分析得到云下气溶胶数浓度的统计特征.利用相关分析研究云下气溶胶数浓度对云滴数浓度的影响,发现两者之间存在正相关关系,相关系数达到0.8131且通过了显著水平为0.05的t检验.对两者进行了一次线性拟合得到如下关系式:Nc=0.0023Na(sub-cloud)+16.5077.