空气湍流在云中形成冰

时间:2019-11-11 12:58 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

  

空气湍流在云中形成冰

 

  莱比锡地区薄薄的云层。

  莱比锡的科学家测量了水循环的重要子过程。

  垂直空气运动会增加混合相云中的冰形成。这种相关性在理论上已经预测了很长时间,但是现在自然界中首次可以观察到。该结果由位于莱比锡的莱布尼兹对流层研究所(TROPOS)的团队发布,该期刊由自然研究公司(Nature Research)出版,是一本开放获取期刊,《气候与大气科学》。该团队使用激光和雷达设备测量了薄混合相云中的垂直空气速度和冰的形成。这些云层包含冰粒,水蒸气以及过冷的液滴。莱比锡的结果可能有助于通过云层结冰在未来的天气和气候模型中更好地绘制水循环的重要部分。

  云中冰的形成是地球水循环的核心要素。通常很难分离出冰的形成过程以便单独研究,因为气溶胶颗粒,空气运动和云中的微物理过程之间的相互作用太复杂了。但是,有必要详细了解这些过程,以便在天气和气候模型中更好地映射此机制。

  

空气湍流在云中形成冰

 

  莱比锡地区薄薄的云层。

  云研究者将注意力集中在不太壮观,因此考虑较少的云形式上,以排除除初级冰形成以外的其他过程。他们调查了海拔约2至8公里,垂直范围仅100至200米的大型云场,其中包含的冰极少,每立方米微克。由于激光束仍可以穿透云层,因此这种薄云层既可以使用云雷达检测到冰,也可以使用多普勒激光雷达检测垂直的空气运动。因此,激光雷达和雷达仪器都是调查地面上莱比锡以上云层中湍流和冰层形成所必需的。“只有当我们观察到云层顶层正下方的冰块时,这种影响才变得可见。我们的发现首次实现了对湍流与大气中冰层之间关系的定量和良好约束的见解。TRODES的JohannesBühl博士说:“由于垂直空气运动而使云层越强,越多的冰块就会掉下来。” 测量了低于-12°C的云的这种相关性。接下来,遥感科学家希望通过仔细研究冰形成过程的开始(冰成核)和结束(冰粒的沉淀)来探索气溶胶的影响。

  云层中的冰形成是大气中的一个重要过程,因为如果没有这种冰,几乎不会有任何沉淀物从地球中纬度的云层上掉下来。尽管这些过程可能影响深远,但许多细节尚未得到足够的了解,因此在天气和气候模型中并未予以考虑。

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