冰雪晶碰并勾连增长的实验与观测分析

冰雪晶碰并勾连成雪花或雪团的过程是降水的重要机制之一。冰雪晶形态不同导致各类晶动力特性的差异,因此,无论从理论、数值试验还是室内模拟研究这一过程都有很大困难。该文就室内、外场试验和自然云的观测,讨论分析其发生机理和条件。结果表明:冰晶的增长过程有一个与云滴碰并增长相似的加速过程,冰晶碰并过冷滴形成霰(雹胚),凇附长成冰雹;冰雪晶相互碰并勾连、攀附增长为雪花或雪团,都是降水质点加速增长的重要过程。此过程仅在水面饱和、过饱和条件下发生,而水面欠饱和、无液滴(无云)时,冰晶很薄、晶型简单,无碰并勾连、攀附现象。冰晶在液滴存在的云雾中伴随气流对流、乱流运动中接触碰并勾连成雪花或雪团,其碰并勾连效率既受晶体形状影响,亦受晶体表面附着力的影响,其机制有勾连亦有粘连,晶型多样,以相同晶型为主,温度范围广(-3^-17℃);其中-13^-17℃碰并勾连效率最高,该层的枝、星状晶是勾连、攀附的主要区域,亦为冰晶繁生的主要区域、生长率最快,是人工增雨播撒人工冰核催化效率较高的温度段。

云室在云雾物理学研究中的应用进展

云室是云雾降水物理学的实验室装置,在云物理实验研究方面一直有着广泛的应用。本文介绍了目前国内几种主要云室的构造和基本性能,以及它们在大气冰核浓度的观测与研究、高效碘化银焰剂及其成冰性能的研究、液氮(LN)消雾成冰性能的实验研究、稀土化合物成冰性能的实验研究、冰雪晶碰并勾连增长的实验与观测分析中的应用,并着重介绍了这几方面试验研究目前在国内的进展情况。