我国南方地形云和气溶胶相互作用的观测和理论研究

气溶胶对云和降水的作用不仅是人工影响天气工作中的基本科学问题，也是当今全球气候变化研究中的焦点。在过去的半个世纪，我国对云物理结构和大气气溶胶进行了大量研究，但是，由于条件所限，对我国南方地区大气气溶胶的理化特性、时空分布以及成云致雨作用还缺乏基本了解。本项目通过在黄山按垂直海拔高度每500米设立1个观测点，在3个观测点进行长期、同步气溶胶理化特性（如粒径、浓度、吸湿增长等）与云微观特征（如云滴谱、凝结核以及云中水汽含量等）参数的观测，结合雷达、卫星遥感等资料，建立不同天气条件和不同季节大气气溶胶-云凝结核-云滴数浓度之间的参数化关系，进而确定不同水汽条件下气溶胶（或云凝结核）活化的临界阈值；了解大气气溶胶对云微物理结构、降水形成的影响机制；完善天气预报模式中对气溶胶和云物理过程的描述，进而探讨气溶胶-云-降水相互作用机理及其天气气候效应。

气溶胶对云和降水的作用不仅是人工影响天气工作中的基本科学问题，也是当今全球气候变化研究中的焦点。在过去的半个多世纪，我国对云物理结构和大气气溶胶进行了大量研究，但是，由于条件所限，对我国南方地区大气气溶胶的理化特性、时空分布特征以及成云致雨作用还缺乏基本了解。本项目以黄山地区为例，通过在黄山按垂直海拔高度每500米设立1个观测点，在3个观测点进行长期、同步气溶胶理化特性（如粒径、浓度、吸湿增长因子等）与云微观特征（如云滴谱、雨滴谱、凝结核以及冰核等）参数的观测，研究揭示了该地区不同季节大气气溶胶粒子的理化特性、光学特性、吸湿增长和活化特性、以及云凝结核和冰核的浓度分布特征；建立了该地区气溶胶、云凝结核（CCN）与云滴浓度之间的参数化关系；成功搭建了新型静力真空水汽扩散云室，并从3个不同高度对大气冰核进行了观测分析，建立了该地区大气冰核浓度与温度、湿度及气溶胶浓度之间的参数化关系；实现了分档云物理模式与WRF模式的耦合，并利用该模式揭示了气溶胶对地形云和降水的影响机理，得到了一系列创新性研究成果。项目已发表高水平学术论文66篇，其中SCI论文25篇，EI18篇；获得国家发明专利2项；培养博士5名、硕士十余名，其中1篇硕士毕业论文被评为江苏省优秀研究生论文，圆满甚至超额完成了项目计划任务书中研究内容，达到了预期目标。