当前位置： 首页»科研成果» 2014 李占清与合作者在美国科学院院刊发表有关大气污染物影响强风暴系统发展的新发现和新理论 李占清

           强对流云引起强降雨和大风雷暴天气，也在气候系统中的大尺度环流、能量、和水循环扮演了十分重要的角色。气溶胶改变了深对流云的特征、降水的类型以及辐射平衡。之前的研究表明气溶胶即可以激发也可以抑制深对流云，但几乎没有研究考察深对流云的完整生命周期。我们利用带有分档云微物理过程的云分辨模式进行了多个时间长度为月的数值模拟，很好的拟合了观测到的夏季热带和中纬度地区对流云和降水的宏观和微观特性，提供了一个有关气溶胶如何影响云量、云顶高度和辐射强迫的全面视角。我们发现，尽管气溶胶的热力效应激发理论（即大量云水冻结释放额外的潜热）解释深对流云的增长阶段已被普遍接受，在云的成熟与消散阶段，气溶胶的微物理效应，即通过带入更多更小而持续时间更长的冰粒子进入深对流云的层状云和云砧的过程，才是驱动云量、云顶高度和云厚显著增加的主要因素，这一效应在不存在热力激发效应的情况下也成立。热力激发效应对总云量增加的贡献最多占27％左右。气溶胶间接效应总体来说体现为对大气的辐射加热（3到5W/m²）和对地面的辐射冷却（－5到－8W/m²）。 这一模式发现被在三种截然不同的环境下获得的丰富观测数据所证实。本研究2013年11月26日发表在美国科学院院刊上。

Fan, J. L. R. Leung, D. Rosenfeld, Q. Chen, Z. Li, J. Zhang, and H. Yan. 2013, Microphysical effects determine macrophysical response for aerosol impacts on deep convective clouds, Proc Natl Acad Sci, DOI:10.1073/pnas.1316830110.