辐射雾雾滴谱拓宽的微物理过程和宏观条件

为研究南京雾的物理化学过程,2006～2007年冬季,在南京信息工程大学(原南京气象学院)院内进行了雾的外场综合观测实验,共获得27次雾过程资料,其中有22次过程进行了全过程不间断的雾滴谱和湍流观测。根据雾滴谱分布特征可以将辐射雾分为宽谱辐射雾(都为强浓雾,最大直径大于40μm)和窄谱辐射雾(多为浓雾,最大直径小于22μm)两类。辐射雾由浓雾发展为强浓雾的过程中,都具有爆发性增强特征,其本质就是雾滴谱爆发性拓宽,数密度和含水量骤然增大。本文详细分析了爆发性拓宽的宏观条件和微物理过程。结果指出,雾滴谱爆发性拓宽是在降温速率加大(即过饱和度加大)条件下出现的,浓雾阶段地面的弱冷平流及日出后湿地表水分蒸发都易引起雾滴谱爆发性拓宽。雾滴谱拓宽初期,以核化、凝结过程为主,后期以碰并、凝结过程为主。雾滴谱的"拓宽"具有阶梯式的特征;当降温速率很大,即过饱和度很大时,各档雾滴数可不断增多,谱宽可连续增大。湍流不仅对动量、热量和水汽的垂直输送起着重要作用,也是雾滴碰并增长过程不可缺少的条件。