CCN及其改进

最后一次更新在星期一,2022年11月14日|辐射强迫

气溶胶可以作为CCN和修改结果云粒子物理学与潜在影响云macrophysical属性(例如,云结构,频率,或一生)和水文周期(例如,降水强度、频率或分布;cf Stratmann等人,Ayers莱文,本卷)。因此,需要量化的可用的气溶胶粒子数可以作为核。在气候变化的背景下,人为ccn特别有兴趣。raybet雷竞技最新

气溶胶粒子,作为CCN,让大气水汽凝结,形成云滴。这最好是在大粒径发生冷凝,因为较低的过度饱和需要克服其表面曲率效应。因此,只有更大的粒子大小感兴趣的

0.082人为气溶胶o, u

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图3.8太阳能光谱变化人为气溶胶的单散射特性。年度全球灭绝的column-integrated属性字段(AODa),单散射反照率(ffl0A)和不对称因素(gA)提出了紫外线(380海里),可见(550海里)和两个近红外线波长(1050 nm、1585 nm)。

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0.473

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: 0.7500

(在这里,以及辐射传输的影响)。潜在CCN的气溶胶粒子粗大小模式和积累的大尺寸大小模式。吸湿颗粒性质的差异是一个复杂的因素。然而,最近的研究(参见第2部分中讨论)得出结论,吸湿集群粒子属性特征值在陆地和海洋。假设这种简化,关键尺寸,上面粒子可以作为CCN,主要是一个函数的水汽过饱和。过度饱和的典型值是接近0.1%和0.5% con-vective云系统。一个分析公式(玫瑰et al . 2008;参见下文,方程3.3)地方临界半径在80 nm(土地)和30海里(海洋)的过度饱和0.1%和60岁(土地)和20 nm(海洋)0.5%的过度饱和。因此,在陆地上多达50%的污染或生物量积累(大小)作为CCN气溶胶可能太小,而在海洋,几乎所有的积累(当然粗)可以潜在CCN粒子大小。

除了吸湿性和过度饱和的数据,估计CCN要求尺寸和(当地)气溶胶数量的信息。这个信息是由概念和新的气溶胶气候学的数据。气溶胶数量是基于全球大气气溶胶地图,太阳光度计数据合并到一个建模的背景。对必要的大气气溶胶的垂直分布,从全球月平均数据模型模拟应用。作为g的一部分

AeroCom模型评估(Giubert,珀耳斯。之间的通信),一般协议已经证明模拟气溶胶垂直分布和激光雷达资料。然而,考虑到多样性建模和不断增长的数据库主动遥感从太空中,认识到现阶段模型数据的使用是一个务实的选择,以满足数据需求。在稍后的阶段,气溶胶垂直分布数据肯定会更好的受到积极的从地面和空间遥感数据。颗粒大小是基于双峰,对数正态分布分布和大小区别是由粗和积累模式。分摊每个模式大气气溶胶(AODa AODc)与mid-visible大气气溶胶光谱依赖,结合粗的光谱不敏感模式和规定的光谱依赖性的积累模式。粗模式成分(灰尘或海盐)以及粉尘的大小是由mid-visible ro0。更具体地说,粗模式假定一个对数正态分布分布固定分布宽度(标准差2.0)。假定模式半径是0.75点海盐和0.375点灰尘。然而,值得注意的是,更大的尘埃大小先后选择(0.75、1.5或3.0点),如果(小)粒子吸收本身是不可能解释当地的低ro0气候学。较小的积累模式还假定一个对数正态分布的大小分布固定(虽然窄)分布宽度(标准差1.7)。与规定的AnP(完全干燥:2.2; completely wet: 1.6) the mode radius is defined to lie between 0.085 pm under completely dry and 0.135 pm under completely wet conditions (where low cloud cover of a cloud climatology is applied to define wetness).

三种类型的CCN浓度。在第一个场景中,粗和积累的所有气溶胶模式被认为是。在第二个场景中,允许高达0.5%的过度饱和,这需要积累的对数正态分布分布模式需要截断从大小小于60 nm /土地和小于20 nm /海洋,因为这些粒子太小被激活。在第三个场景中,最大的过度饱和设置为0.1%,截止大小在80 nm /土地和30 nm /海洋。模拟CCN浓度大约在1公里以上海洋或陆地表面显示在图3.9分别在log10(空间),自然和人为气溶胶。

图3.9给出的CCN浓度对数刻度和年度平均水平。月度总CCN字段(自然和人为)气溶胶在0.1%和0.5%过度饱和显示季节性变化(例如,增加在热带生物质燃烧的季节),并证明CCN浓度增加(在全球平均的基础上)约为30%,当放松过度饱和从0.1%降至0.5%。应该注意,CCN浓度的积累模式是一个数量级大于CCN浓度粗的模式。因此,毫不奇怪,每月的地图CCN人为分数像人为的月度地图分数AODA图3.7。

1公里浓度0.5% - 0.1%

								吗?《外交政策》
结论			ct5			ct1
7. b41			7.479			7.364
	我						iMunrm

问			cn5			cn1
7.136			7.134			7.025
	- - -			————一个
		1»			r
猫			ca5			ca1
7.091			7.089			6.970
	_				圣* ? *

5.000 - 7.500 0.0000 - 2.5 oo | og (#) m3

图3.9年平均全球地图CCN浓度不达标的积累模式(左),0.5%过饱和(中心),和0.1%过饱和(右)。浓度显示(在log10米3)分别为总悬浮微粒(上),自然气溶胶(中心)和人为气溶胶(底部)。

5.000 - 7.500 0.0000 - 2.5 oo | og (#) m3

CCN浓度随高度变化。因此,获取信息云计算发展在高海拔,CCN浓度测定两个额外的高度:3公里,8公里。模拟CCN浓度为0.1%的过度饱和这三个海拔比较图3.10(在log10空间),再分别对自然、人为、总(人为和自然)气溶胶。

模拟总(自然和人为)CCN浓度一般协议Glomap模拟(Spracklen et al . 2008年)。全球年平均在0.2%的表面和过度饱和大约是两倍的这项研究估计1公里高度和0.1%的过度饱和。也有季节性周期协议,7月CCN浓度(北半球夏季)高于12月份。大多数maxima匹配(例如,工业区)。最大的差异是在ITCZ Glomap-simulated CCN下沉,这很可能造成cloud-processing Glomap模型。

特别感兴趣的是CCN增强因素,定义的人为和自然的浓度之间的比率。自年度比率相似在不同过度饱和和海拔,增强因素提出了每月在图3.11最有趣的低级水的云:低海拔和0.1%的过度饱和。

CCN过饱和总自然人为0.1%

日志(#)0.0000 2.500 5.000 7.500 m3

图3.10年平均全球地图CCN浓度在0.1%过饱和在不同海拔地区:1公里离地面,在3公里,8公里。浓度(log10米3)所示,自然和人为气溶胶。

日志(#)0.0000 2.500 5.000 7.500 m3

图3.10年平均全球地图CCN浓度在0.1%过饱和在不同海拔地区:1公里离地面,在3公里,8公里。浓度(log10米3)所示,自然和人为气溶胶。

每月的地图在图3.11说明人为增强主要发生在北半球,主要在工业区附近。人为CCN增强在冬季更大,在这段时间里,他们明显影响北极。

继续阅读:云滴形成和Khler理论

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