摘要
气溶胶和云都是大气环境的重要组成部分，并且气溶胶能通过提供云凝结核改变云微物理和辐射特征，因此研究气溶胶对云微物理特征影响的有重要意义。本文通过分析北京是人工影响天气办公室的两架飞机，空中国王和运12，2007～2018的飞机观测资料，分析了北京地区11年的气溶胶观测数据和12年的云观测数据，并挑选了2个个例作不同背景气溶胶数浓度下的云微物理特征对比分析，探讨气溶胶对云、冰晶分布及冰相过程的影响。 2007～2017年运12飞机上的PCASP探头数据表明，气溶胶特征的时间变化十分明显，2007年的气溶胶数浓度明显高于2008年后，且2011年的气溶胶的有效直径明显低于2011年后。气溶胶的季节变化也十分显著，这和边界层的季节变化紧密相关。根据37个气溶胶数浓度垂直廓线，可将其分为5类，最常见两类为:低层气溶胶数浓度不变，高层浓度降低;气溶胶数浓度峰值在某个不确定的高度出现。气溶胶数浓度随高度变化不大的情况往往发生在地面气溶胶数浓度较低的情况下。 通过对运12飞机中PCASP和CAS探头2007～2017年的观测，和空中国王飞机中PCASP和FCDP探头2014～2015年以及2017～2018年的观测分析表明，2～50μm范围内的云滴数浓度，有效直径和谱分布均随距云底高度有明显的变化，和距地面高度的变化基本一致。不同尺度的粒子随高度的变化有很大的差异，直径10μm以内的小云滴距云底高度的增加，数浓度明显减少，而直径20μm以上的云滴，先是随着距云底高度增加，云滴数浓度增加，2000m后减少，4000m后再次增加。云微物理特征有一定的季节特征，除了与温度有关之外，也可能与各季节的气溶胶数浓度特征有关。9月和10月的降水粒子和不规则冰粒子在山区较多，垂直分布上大部分在零度层以上，其中不规则冰粒子数浓度大部分在2L-1以内，降水粒子则大部分在5L-1以内。 为了探讨气溶胶数浓度对云微物理特征的影响，本文选取了两个分别发生在2015年4月18日和2015年4月28日的架次，近地面气溶胶数浓度分别为4000cm-3和1700cm-3。通过对FCDP、2D-S和HVPS探头的数浓度时间序列、垂直廓线的分析，挑选了同一个高度范围内的两次上升阶段的穿云过程，对其中的谱分布和图像数据进行分析，可见在地面浓度均高于1500cm-3时，更高浓度的气溶胶使得云内10～50μm的小云滴大量增多，液态水含量增大，促进了霰粒子的生成，造成冰晶和雪晶的聚并减弱，不规则粒子减少。说明高污染背景下，气溶胶的增加不利于大不规则冰晶的产生。
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