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1簡介

大氣中的水汽能在其上凝結而成小水滴的懸浮微粒,通常稱凝結核。由於懸浮在大氣中的微粒都能在不同程度上起凝結核的作用,所以大氣凝結核和大氣氣溶膠微粒實際上是同義詞。大氣凝結核由固態物質、溶液滴或兩者的混合物組成,其化學成分很複雜,最常見的是氯、氮、碳、鎂、鈉、鈣等化合物。在純凈的大氣中,水汽必須達到百分之幾百的過飽和度,才能凝結成水滴。但有大氣凝結核存在的條件下,水汽凝結所需的過飽和度顯著降低。水汽在不同性質、不同尺度的凝結核上凝結所需的過飽和度,差別很大。一般說來,吸濕性核(在相對濕度小於100%的情況下,就能使水汽凝結的微粒)所需的過飽和度,比非吸濕性核小得多,而且凝結核的尺度越大,凝結所需的過飽和度越小。
大氣凝結核的尺度範圍很寬,通常按尺度大小分為三類:①愛根核,半徑0.005~0.1(0.2)微米,需用愛根核計數器檢測;②大核,半徑0.1(0.2)~1微米;③巨核,半徑大於1微米。大氣凝結核濃度的變化範圍也很大,在海洋上空,有時小於 100個/厘米3;在大工業城市上空,有時達到106個/厘米3(圖1)。凝結核的濃度隨高度很快減小。

2雲凝結核來源

雲凝結核的主要來源有三種:①燃燒時排放到空氣中的各種無機鹽煙塵;②燃燒過程中或工業生產中排放的硫氧化物和氮氧化物氣體,與大氣中其他物質化合而成的可溶性微粒;③塵土和海水濺沫進入大氣的海鹽微粒。一般說來,大氣中並不缺乏雲凝結核,只要水汽超過飽和狀態,就可以形成雲(霧)滴。因為雲凝結核的濃度,對形成的雲滴的大小和濃度有重要作用,所以它對雲中的微物理過程有重要影響。(見雲和降水微物理學)

3雲凝結核濃度

水汽能在其上凝結成雲滴或霧滴的微粒稱為雲(霧)凝結核。在成雲的實際過程中,水汽的過飽和度一般都在1%以下,所以雲凝結核是大氣凝結核中吸濕性較強且尺度較大的一種。雲凝結核的濃度與水汽過飽和度有密切的關係,水汽過飽和度越大,雲凝結核的濃度也越大。這是因為過飽和度增大以後,在原來不能起凝結作用的某些微粒上,水汽也能凝結,這種現象稱為凝結核的活化。
雲凝結核的濃度,隨氣團性質和地域的不同而異,在海洋性氣團中,其濃度為101~102個/厘米3,約比大陸性氣團低一個量級。
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