夏季青藏高原东南部气溶胶对云特性的影响

袁成

长期以来，人们已经针对青藏高原（以下简称“高原”）的气候变化及其对附近地区的影响开展了大量研究，并逐渐开始关注气溶胶的作用。相比于中国其他地区，高原的气溶胶含量相对较低，这也导致了高原地区的气候对于气溶胶更为敏感。青藏高原东南部是高原人口活动最为密集的地区, 随着川藏铁路的修建, 该地区的云降水特征进一步受到关注, 但是其中气溶胶对云特性的影响作用依然较为模糊。

近期我司袁成博士等人利用2015~2021年葵花-8静止卫星数据，结合MERRA2、ERA5再分析资料，探究了夏季高原东南部气溶胶对云特性的影响。研究发现，高原东南部地区的气溶胶日平均浓度近年来整体趋势稳定，存在人为源气溶胶与沙尘气溶胶的混合污染现象，其分布受人为活动区域影响，存在显著的地域特征。在水汽输送条件不利的情况下，气溶胶的增多可导致云的出现频率减少、云光学厚度以及云滴粒子有效半径降低。其中硫酸盐气溶胶的增多可显著增强吸湿增长和成云潜势，促进云的生成和发展。此外，高原东南部南侧的雅鲁藏布江河谷和念青唐古拉山脉以及北侧的唐古拉山脉区域附近的地形作用有助于气流抬升，增强气溶胶的凝结增长和碰并过程，对云的生成和发展有较为明显的促进作用。气溶胶对对流云特性的影响比层状云更为显著，其具体影响效应受制于水汽条件：当水汽充足时，云的出现频率提升，而水汽不足时Twomey效应可能导致云滴粒子有效半径下降而云光学厚度上升。

本研究对理解高原地区气溶胶的气候效应具有重要意义，将有助于更准确地预测青藏高原东南部人口活动密集区以及川藏铁路沿线地区的降水特征，为该地区未来的排放控制和防灾减灾提供帮助理论支撑。该项工作近期发表在国内顶尖期刊《科学通报》上。

论文信息：

袁成, 姚秀萍, 曲雅微, 等. 夏季青藏高原东南部气溶胶对云特性的影响. 科学通报, 2022, 67: 1–14.

Yuan C, Yao X P, Qu Y W, et al. Variability of clouds over Southeast Tibetan Plateau: The roles of aerosols (in Chinese). Chin Sci Bull, 2022, 67: 1–14, doi:10.1360/TB-2022-0209

图1 青藏高原东南部地区污染日和清洁日气溶胶以及垂直速度的差值分布。(a)、(c)、(e) 分别为沙尘气溶胶、硫酸盐气溶胶以及含碳气溶胶的近地面(500~550 hPa)水平差值场分布。(b)、(d)、(f) 填色图分别为3种气溶胶在29°~31°N范围内平均后的纬向差值场分布，等值线表示垂直速度的纬向差值场分布（Pa s⁻¹, 实线表示下沉运动）。打点区域通过了95%显著性检验。

图2 青藏高原东南部地区污染日和清洁日云特性的差值分布，箭头表示近地面(500~550 hPa)风场的差值分布(m s^–1)。(a) 云的出现频率；(b) 云滴粒子有效半径；(c) 云光学厚度；(d) 水汽通量散度。打点区域通过了95%显著性检验。