大氣冰核研究進展及展望

畢凱 黃夢宇 虎雅瓊

（1 中國氣象局華北云降水野外科學試驗基地，北京 101200；2 云降水物理研究和云水資源開發北京市重點實驗室，北京 100089；3 北京市人工影響天氣中心，北京 100089）

0 引言

大氣冰核是指懸浮在大氣中，能使過飽和水汽凝華或者過冷水滴凍結形成初始冰晶的微粒。大氣冰核和云凝結核一樣，能夠通過促進水的相變參與云的微物理過程[1]。冰核活化對過冷云和冰云的特征以及降水的形成有重要影響，它能促進過冷云滴冰晶化，直接影響云中冰粒子的尺度和數濃度[2-3]，也間接影響到降水的形成和云的生命周期[4]，從而在水循環中有重要作用[5]，反過來也會影響大氣輻射傳輸和氣候變化[6-11]。有關大氣冰核一件很重要的事是，與云凝結核不同，即使在對流層大氣中，冰核的數量也是不足的，這就導致在冷云中會出現過冷水的現象，由此會造成飛機結冰和冰凍災害等天氣現象。但過冷水存在的同時，也為人工增雨和人工防雹打開了一個窗口[12-13]。

混合云降水是影響我國北方地區降水的主要類別，混合相態云是過冷水和冰晶共存的云，占大氣中云的大部分。目前我們對這些云的微物理特征仍缺乏足夠的了解[14]，尤其對這些云中冰是如何形成的以及冰核在降雨降雪發展中的角色認識較少。盡管我們已經認識到在混合相云中，冰晶的初始形成需要冰核粒子，但冰核濃度、變化特征，以及它們的物理化學特性等很多問題都需要解決。氣候模式中對冰核的氣候效應的估計更加困難，氣候模式甚至沒有能力去量化冰核氣溶膠的氣候效應[15]?！?br>