重庆地区云水和雨水酸度及其化学组分的观测分析

本文介绍了1985年9—10月份重庆地区云水和雨水酸度及其化学组分的观测分析结果。结果表明:虽然该地区的雨水比较酸,但空中云水却不酸;市区的雨水酸度略高于郊区。通过降水的化学组分分析,认为重庆地区严重的酸雨,主要是云下(或近地面)酸化过程形成的。     

我国西南地区云水化学的某些基本特征

本文介绍了1989年9—10月份在成都、重庆和贵阳地区进行的一次酸雨综合观测中得到的以这些地区为代表的西南地区云水化学的一些基本特征.结果说明,该地区云水已酸化.从云水酸度和化学组分时空分布规律及其变化,云水和雨水化学组分对比分析表明,该地区云下过程对雨水酸化起重要作用.     

上海梅雨季节云水和雨水的化学组分分析

1986年6—7月梅雨季节在上海进行了云水和地面雨水的pH值测量和化学组分分析，结果表明:上海酸雨属于硫酸型酸雨；雨水酸度与其化学组分有关，pH≥6的云、雨水中含有大量的Ca2+离子浓度，而pH＜5的云、雨水中有大量的SO2-4离子浓度；As雨水的酸化以云下冲刷过程为主；Ns雨水的酸度可能主要决定于云内雨除过程，NS云内云水的酸化过程，不仅受向上输送局地污染物的影响，而且受平流输送外来污染物的影响。     

长白山云水和雨水化学特征的研究

本文通过１９９０年８月对长白山云雾降水的考察资料．分析了云水和雨水的ＰＨ值、电导率以及化学组分，云雨水酸度呈弱酸性，但也出现了ＰＨ值低于５．６的硫酸盐水型，值得进一步研究和关注。     

上海地区云水和雨水酸度及化学组分分析

1986年6月中旬至7月上旬,中国科学院大气物理研究所与上海环保所和上海气象研究所合作对上海地区的雨水和云水进行了综合观测。结果表明:上海市区雨水酸度大于郊区雨水的酸度;该地区市区、郊区以及云水的SO_4=/NO_3~-当量浓度比分别为9.9、14.2和5.8;上海地区的酸雨形成既有云下“冲刷”过程,又有云中“雨洗”过程;酸性物质的来源既有局地源,又有长距离输送源。     

不同天气系统下我国云雨水化学特征的研究

根据1985－1993年我国10个省市飞机观测的云水化学资料，分析了不同天气系统对我国云、雨水化学特征的影响。平均而言，我国北方地区云水不酸，南方地区云水酸。降水天气系统对云化学组分有一定的影响。北方地区受蒙古低涡影响时，云水中Ca^2 明显增多，表现了沙尘污染的特征；南方地区静止锋降水时，云水酸，离子浓度也高。     

上海地区酸雨观测实验

1986年6—7月在上海地区进行了酸雨综合观测试验。本文从所得资料分析讨论了有关SO_2浓度、云水pH值与化学组分的垂直分布。地面雨水pH位和化学组分及气溶胶粒子的谱分布等。并探讨了上海地区酸性降雨的来源及成因。     

不同城市的雨水酸度分析

本文通过长春市区和郊区、四平、怀德四站1983—1984年酸雨监测资料的统计分析,给出了降水酸度的时空分布规律;给出了pH值与风向、风速、降水类型、逆温层等气象要素的关系;pH值与雨水化学组分的关系;并比较了市区和郊区,大、中、小不同城市雨水酸度的差异。表明酸雨的形成以局地污染源为主。     

城市污染对重庆地区雨水酸化影响的观测分析

1987年9月,重庆地区观音桥、江津县城和四面山响水滩雨水样品分析结果表明,三个测点的雨水平均pH都远小于5.60,市区的污染已影响90km外的乡村。雨水酸度、雷达回波移动方向和雨水化学组分浓度分析说明,四面山雨水酸化的污染源为非局地性的。     

中国西南典型地区酸雨形成过程研究

本文根据云水和雨水化学特性的观测和雨水酸化模式的模拟计算，研究了中国西南地区酸雨的形成过程。结果表明:在重庆和贵阳等重污染城市，云下过程对雨水的酸化起主要作用，在污染较轻的中小城镇和乡村地区，雨水酸度主要决定于云内过程。 但是云下过程对雨水中的主要酸碱离子浓度都有不可忽视的明显影响。雨水的酸化主要是由于SO2与H2O2和O3的氧化，气溶胶起较弱的缓冲碱化作用。在重庆和贵阳等地，当地SO2浓度已高达饱和，其值增减50％，都不会对该地雨水酸度有明显影响，起控制作用的是氧化剂浓度。     

酸雾——一些新的发现扩大了酸沉降现象的范围

近来,在加利福尼亚南部雾的测量从科学角度来看已引起浓厚的兴趣。由加利福尼亚技术研究所环境工程师M.R.Hoffmann和学生在许多地方测定的雾的酸度,远高于以前报道的雾、云和雨水样品。加利福尼亚南部雾的酸度经常比该地区平均雨水的酸度高出100倍以上。纽约州立大学Albany分校大气科学研究中心主任V.A.Mohnen进一步阐明这一现象。自1978年以来他一直在阿迪龙达克(Adirondacks)的Whiteface山上测量雾和云水,并发现雾的酸度比同一地区的雨高出10倍以上。在Hoffmann的研究之前,大部分雾的测量是在离开重要污染源的农村地区进行。这些测量结果表明雾的酸度与云和雨水的酸度很接近。Hoffma-     

云水酸化数值模式计算

假定形成在硫酸、硫酸盐和硝酸盐核上的云滴,溶解酸、碱性气体在很短时间达到气—液平衡,进行了云水酸度的数值模式计算。计算结果表明,云水酸化不仅与云空气中酸、碱性气体和气溶胶粒子组分的初始浓度有关,而且还与云含水量有关。     

云化学模式及其若干研究进展

本文从云的微物理过程、云中化学反应、云水、雨水对污染气体和气溶胶的清除过程,云化学模式等方面,总结介绍了近几年来云化学模式的若干研究进展。     

空气污染对珠江三角洲一次大暴雨影响的数值模拟

利用完全在线耦合气溶胶-云-化学WRF-Chem数值模式,采用Lin双参数云微物理方案,对珠江三角洲地区2010年5月14日的一次大暴雨过程进行了模拟。在无污染物排放源(控制试验)和有污染物排放源(敏感试验)背景下对云微物理结构和转换过程进行对比分析。结果表明:在降水中心位置和范围上,敏感试验和控制试验均与实况降水相近。但加入污染物排放源后,总累积降水量减少,而平均降水率峰值有所提高,并且降水初始时刻会比无污染物排放源时滞后一些。云水蒸发和雨水蒸发在降水初始阶段的减少,延缓了降水的发生;云水自动转化成雨水的增加致使雨水混合比在降水加强时段增加,造成平均降水率峰值提高;以雨水被霰收集为主的冷云过程的减少导致总累积降水量减少。      

基于云雷达反射率因子的云宏观参量反演

针对2012年7月23日云南腾冲的一次混合型层状云降水过程,联合35 GHz多普勒偏振云雷达、雨滴谱仪和探空仪进行联合观测与分析,根据Z—q_r(雷达反射率因子—雨水含量)的关系式,反演雨水含量(q_r)、云水含量(q_c)以及空气垂直速度(w)。结果表明:在较强回波区,云水含量为0.5~0.8 g·kg~(-1),雨水含量为0.2 g·kg~(-1),空气垂直速度为0.6~1.0 m·s~(-1),对应时段的小时雨量较大;通过云水含量与雨水含量、雨水含量与雷达反射率因子的散点图,分别得到各自的拟合公式。当云水含量0.8 g·kg~(-1)时,直接通过拟合公式得到的云宏观参量的精度较好。     

低过冷雨水含量天气过程冰雹形成机制及催化机理模拟1

利用三维全弹性冰雹云模式,对2008年5月24日山东境内一次受高空冷涡影响的大范围冰雹天气过程进行模拟,分析了冰雹的形成机制和催化防雹机理。结果表明:该过程过冷雨水中心位于最大上升气流中心下方,不存在过冷雨累积区,过冷雨水含量最大值仅为4.9gm^-3,但雹云中过冷雨水含量仍然丰富,对雹胚的形成及增长起着重要作用。雹胚以冻滴为主,冻滴胚来源于冰雪晶与过冷雨水碰撞冻结以及雨滴核化过程。冻滴形成后主要以碰并过冷雨水、云水增长。冻滴胚自动转化过程是冰雹数量、质量的主要来源;冰雹形成后,前期主要靠碰并冻滴、霰和过冷雨水增长,后期主要靠碰并过冷云水增长。催化试验表明,播撒57.5g催化剂足以通过"竞争"减雹50%以上,增加AgI剂量,防雹的同时能够兼顾增雨。催化剂用量为230g时,催化后液态降水有所增加,固态降水量及占总降水量的比例减少显著,特别是冰雹。AgI主要以凝华核的作用产生人工冰晶,冰晶凝华增长导致过冷云水、雨水含量降低。催化后雹胚特别是冻滴胚数量增多,对过冷云水、雨水的竞争增强;其平均尺度、质量的减小,降低了向冰雹的转化率。冰雹碰并过冷云水、雨水增长过程被减弱,导致冰雹总质量进一步减少,达到消雹目的。     

低过冷雨水含量天气过程冰雹形成机制及催化机理模拟

利用三维全弹性冰雹云模式,对2008年5月24日山东境内一次受高空冷涡影响的大范围冰雹天气过程进行模拟,分析了冰雹的形成机制和催化防雹机理。结果表明:该过程过冷雨水中心位于最大上升气流中心下方,不存在过冷雨累积区,过冷雨水含量最大值仅为4.9 g m~(-3),但雹云中过冷雨水含量仍然丰富,对雹胚的形成及增长起着重要作用。雹胚以冻滴为主,冻滴胚来源于冰雪晶与过冷雨水碰撞冻结以及雨滴核化过程。冻滴形成后主要以碰并过冷雨水、云水增长。冻滴胚自动转化过程是冰雹数量、质量的主要来源;冰雹形成后,前期主要靠碰并冻滴、霰和过冷雨水增长,后期主要靠碰并过冷云水增长。催化试验表明,播撒57.5 g催化剂足以通过"竞争"减雹50%以上,增加Ag I剂量,防雹的同时能够兼顾增雨。催化剂用量为230 g时,催化后液态降水有所增加,固态降水量及占总降水量的比例减少显著,特别是冰雹。Ag I主要以凝华核的作用产生人工冰晶,冰晶凝华增长导致过冷云水、雨水含量降低。催化后雹胚特别是冻滴胚数量增多,对过冷云水、雨水的竞争增强;其平均尺度、质量的减小,降低了向冰雹的转化率。冰雹碰并过冷云水、雨水增长过程被减弱,导致冰雹总质量进一步减少,达到消雹目的。     

山东冰雹形成机制及雹云催化技术模拟——个例研究

利用中国科学院大气物理研究所开发的三维全弹性冰雹云模式,对2006年7月5日山东境内一次以冰雹、雷雨大风为主的强对流过程进行模拟,分析了冰雹的形成机制。结果表明:79%左右的冰雹胚胎是霰,雹胚以霰为主,霰主要来自于冰雪晶与过冷雨水碰撞冻结以及雪的自动转换过程,霰形成后主要靠碰并过冷云水、雨水增长,而冰雹主要质量来源是霰的自动转化以及碰并过冷云水增长。人工催化试验表明:在强对流云中冰雹含量达到0.1 g·m^-3前1～4 min进行催化,能有效抑制冰雹粒子的增长,在过冷水含量中心(5.5 km)上方1.0～1.5 km催化防雹效果较好,在其下方催化防雹效果较差;剂量越大防雹效果越好。AgI主要以凝华核的作用产生人工冰晶,冰晶凝华增长导致过冷云水含量降低。催化后雹胚特别是霰胚的数量增多,对过冷云水的竞争增强,其平均尺度、质量均减小,降低了雹胚向冰雹的转化率。冰雹碰并过冷云水增长也被减弱,导致冰雹总质量进一步减少。     

基于CloudSat卫星资料的青岛地区云特征研究

利用2007—2010年CloudSat卫星资料,对青岛地区（35.583°～37.150°N,119.050°～121.000°E）云特征参量进行了统计分析。结果表明：单层云出现频率为39%左右,多层云主要以2层云为主,出现频率均为18%左右;月平均云量在64.1%～77.6%之间,从1月至12月呈递减趋势;卷云、高层云、高积云和层积云平均频率之和为86.5%,其他类型的云出现的频率均不高;云水路径在4、5月和8、9月较大,分别达到了200 g·m-2以上和350 g·m-2以上;云液态有效粒子半径在6～16 μm之间,春、夏、秋季高值区位于云体中部至上部;云冰晶有效粒子半径在20～120 μm之间,高值区位于云体中部至底部;青岛南部,即近海区域云有效粒子半径和云水含量大于北部。     

长春、四平、怀德三地降水酸度的分析

本文通过长春市区和郊区、四平、怀德四站,1983年6月至10月酸雨监测资料的统计人分析,给出了降水酸度的时空分布规律;给出了PH值与风向、风速、降水量、降水强度等的关系;PH值与雨水化学成分的关系;並比较了长春市区和郊区、四平、怀德雨水酸度的差异,酸雨的形成以局地污染为主。