[拼音]:daqi ningjiehe
[外文]:condensation nuclei in atmosphere
大气中的水汽能在其上凝结而成小水滴的悬浮微粒,通常称凝结核。由于悬浮在大气中的微粒都能在不同程度上起凝结核的作用,所以大气凝结核和大气气溶胶微粒实际上是同义词。大气凝结核由固态物质、溶液滴或两者的混合物组成,其化学成分很复杂,最常见的是氯、氮、碳、镁、钠、钙等化合物。在纯净的大气中,水汽必须达到百分之几百的过饱和度,才能凝结成水滴。但有大气凝结核存在的条件下,水汽凝结所需的过饱和度显著降低。水汽在不同性质、不同尺度的凝结核上凝结所需的过饱和度,差别很大。一般说来,吸湿性核(在相对湿度小于100%的情况下,就能使水汽凝结的微粒)所需的过饱和度,比非吸湿性核小得多,而且凝结核的尺度越大,凝结所需的过饱和度越小。
大气凝结核的尺度范围很宽,通常按尺度大小分为三类:
(1)爱根核,半径0.005~0.1(0.2)微米,需用爱根核计数器检测;
(2)大核,半径0.1(0.2)~1微米;
(3)巨核,半径大于1微米。大气凝结核浓度的变化范围也很大,在海洋上空,有时小于 100个/厘米3;在大工业城市上空,有时达到106个/厘米3(图1)。凝结核的浓度随高度很快减小。
云凝结核浓度水汽能在其上凝结成云滴或雾滴的微粒称为云(雾)凝结核。在成云的实际过程中,水汽的过饱和度一般都在1%以下,所以云凝结核是大气凝结核中吸湿性较强且尺度较大的一种。云凝结核的浓度与水汽过饱和度有密切的关系,水汽过饱和度越大,云凝结核的浓度也越大(图2)。这是因为过饱和度增大以后,在原来不能起凝结作用的某些微粒上,水汽也能凝结,这种现象称为凝结核的活化。
云凝结核的浓度,随气团性质和地域的不同而异,在海洋性气团中,其浓度为101~102个/厘米3,约比大陆性气团低一个量级(图2)。
云凝结核来源云凝结核的主要来源有三种:
(1)燃烧时排放到空气中的各种无机盐烟尘;
(2)燃烧过程中或工业生产中排放的硫氧化物和氮氧化物气体,与大气中其他物质化合而成的可溶性微粒;
(3)尘土和海水溅沫进入大气的海盐微粒。一般说来,大气中并不缺乏云凝结核,只要水汽超过饱和状态,就可以形成云(雾)滴。因为云凝结核的浓度,对形成的云滴的大小和浓度有重要作用,所以它对云中的微物理过程有重要影响。(见云和降水微物理学)
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