吐鲁番和若羌冬季气溶胶垂直分布的飞机观测分析

作者：郑博华; 陈胜; 李圆圆^*; 樊茹霞; 孔令文; 郝雷

来源：干旱区地理, 2022, 45(05): 1426-1439.

• 气溶胶
• 飞机探测
• 垂直分布
• 气溶胶粒子数浓度
• 粒子直径

利用2019年冬季吐鲁番和2020年冬季若羌共14次完整机载探测气溶胶资料，结合宏观天气资料及大气污染数据，研究飞机爬升或降落阶段两地上空气溶胶粒子数浓度、粒子平均粒径的垂直变化规律，分析不同高度的粒子谱分布特征。结果表明：(1)两地冬季气溶胶粒子数浓度及粒子直径存在明显差异。在无明显天气过程下，若羌气溶胶粒子数浓度均值(5354·cm-3)明显高于吐鲁番(3948·cm-3)；粒子平均粒径来看，均值差异不大，但吐鲁番出现大直径粒子(0.16μm)数量高于若羌(0.13μm)。2019年12月15日大风后最为明显，粒子直径最大值达到0.21μm，这与沙尘气溶胶多有关联。从垂直变化情况来看，两地气溶胶粒子数浓度均随高度增加而升高，若羌各层普遍高于吐鲁番，但吐鲁番近地面粒子直径随高度增加有明显下降，若羌整层变化很小。(2)吐鲁番、若羌气溶胶粒子数浓度和粒子平均粒径受大风、降水等天气过程以及逆温层的影响十分明显。两地高层均主要为输入型气溶胶，低层差异主要是由于吐鲁番地区人为源气溶胶粒子的排放导致的大气环境污染。(3)吐鲁番、若羌两地粒子谱分布在0.10～3.00μm范围内变化趋势大体一致，主要以小粒径为主，谱分布受天气过程影响变化较为明显。(4)从三模态粒径相似度对比可以得出，无论是吐鲁番还是若羌，在第一模态中数谱分布差异不大，若羌平均相似度为50.330%，略高于吐鲁番46.770%。有明显天气过程时，吐鲁番气溶胶数谱在二、三模态相似度(小于0.020%)急剧下降，而若羌第二模态相似度仍满足置信度95%，但第三模态中变化凸显，相似度不足0.020%。

• 单位
  新疆维吾尔自治区人工影响天气办公室; 内蒙古自治区气象科学研究所