南京市浓雾物理化学过程的研究

全面、系统、连续的观测研究南京冬季各类雾的宏微观结构、雾水化学组分及空气污染物含量，探讨雾的生消规律及影响因子，研究城市空气污染物对雾水化学组分的贡献，揭示浓雾（特别是持续性浓雾）的物理化学过程及爆发性增强的物理机制和成因。研究结果可以为建立雾的预报方法提供科学依据。

2006至2010年，在本自然基金项目和中国气象局研究性业务项目的资助下，于中国气象局气象综合培训实习基地（南京信息工程大学内），进行了连续5个冬季的雾加密观测试验。观测项目包括地面气象要素（温、压、湿、风、能见度等）、雾微物理过程（雾滴谱等）、气溶胶、大气边界层特征以及雾水的采样与化学分析等。观测获得了33次雾过程的资料，其中雾滴谱样本138000个，低空探测样本333个，雾水样本47个，还有大量的相应配套资料，为项目研究奠定了基础。. 运用加密观测资料和常规气象资料，获得了南京冬季雾的类型有辐射雾、平流辐射雾、平流雾和雨雾（蒸发雾）等一些新的天气事实。对各类雾的宏微观物理特征，边界层特征，雾水化学特征及其生消物理过程都进行了深入的研究，取得了许多重要的研究成果。首次揭示了雾爆发性增强的微物理过程，提出了在过饱和条件下，在核化、凝结增长的同时，湍流碰并而使大滴增长的理论，这一发现具有重大的实用价值和理论意义；创新地揭示了浓雾长时间维持的物理成因，雾体中上层的暖平流，使深厚逆温层长时间维持，是浓雾维持的热力条件，源源不断的水汽输送是浓雾持续的重要原因；首次揭示了雨雾（本质蒸发雾）的边界层结构和微物理结构特征，并提出了雨雾形成的物理机制；创新地揭示了雾水与空气污染物相互作用的物理化学过程，为预防雾水对人体健康的危害提供了科学依据。. 运用这些浓雾发生发展机理的研究成果，结合中尺度数值预报产品的释用，建立了江苏大雾预报方法和业务系统，在2010-2012年江苏数十次雾的预报预警中应用，取得了显著的防灾减灾效益。项目已发表高质量论文18篇，其中SCI 3篇，大气科学、气象学报、Adv. Atmos. Sci.及Pure and Applied Geophysics等权威性学报6篇，核心刊物3篇，国内外学术会议交流会文集6篇。参加本课题研究工作的7名研究生的学位论文已通过答辩，其中1人获得江苏省百篇优秀博士论文奖，3人已晋升为工程师。项目研究结果已受邀给2个省气象局的研究人员和预报员介绍，4次给华东地区民航系统气象人员培训班授课，还应邀在《现代物理知识》发了科普专稿。