李睿稢,黄梦宇,丁德平,等.基于70m3膨胀云室的暖云滴谱试验研究.应用气象学报,2023,34(5):540551.DOI:10.11898/10017313.20230503基于70犿3膨胀云室的暖云滴谱试验研究李睿稢1)2)黄梦宇1)2)丁德平1)2)3)田平1)3)毕凯1)3)杨帅1)姚展予4)1)(北京市人工影响天气中心,北京100089)2)(中国气象局华北云降水野外科学试验基地,北京101200)3)(云降水物理研究和云水资源开发北京市重点实验室,北京100089)4)(中国气象局人工影响天气中心,北京100081)摘要为开展云降水微物理过程机理和机制室内试验研究,设计建造北京气溶胶与云相互作用云室(Beijingaerosolandcloudinteractionchamber,BACIC),搭建完整的气溶胶、云滴谱及常规气象要素测量系统,并于2019—2021年开展暖云试验。结果表明:BACIC能够模拟大气绝热膨胀成云过程,结果符合云微物理基本原理,云雾环境维持时间为5~10min,达到开展相关科学问题研究的基本要求。利用环境气溶胶开展膨胀试验,测量显示气溶胶数浓度为10000cm-3和2500cm-3环境下,成云云滴数浓度分别为2500cm-3和200~400cm-3,云滴平均直径分别为8μm和15~25μm;上升速度为14.3m·s-1和2.09m·s-1时,气溶胶成云活化率分别为42%和17%;气溶胶成云活化率的敏感区域位于气溶胶数浓度小于5000cm-3的区域;可定量化分析上升速度、气溶胶数浓度与云滴谱特征的相关关系。不同吸湿特性材料的暖云膨胀试验显示:污染背景下开展亚微米级别吸湿性催化剂播撒会导致云滴谱变窄,表明人工消减暖云或雾应采用大粒径催化剂。关键词:云室;绝热膨胀;气溶胶;云滴谱引言气溶胶与云的相互作用是云微物理研究的难点和热点问题,气溶胶对云滴谱的影响尚缺乏定量化结果。液态水存在条件下,气溶胶数浓度增加导致云滴数浓度增加和云滴尺度变小,但云滴总的表面积变大,反射更多的太阳短波辐射使地表降温,进而影响地球辐射收支平衡,即为第一间接效应。云滴尺度减小延长云的生命期,从而影响降水,即为第二间接效应。气溶胶与云相互作用研究的关键是云滴谱的测量,飞机搭载测量仪器入云进行原位测量仍是目前最直接的测量方式。随着我国机载探测能力的提高[...