How thermodynamic environments control stratocumulus microphysics and interactions with aerosols

How thermodynamic environments control stratocumulus microphysics and interactions with aerosols
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热力学环境如何控制层积云微物理及其与气溶胶的相互作用

DOI:
10.1088/1748-9326/10/2/024004
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发表时间:
2015
影响因子:
6.7
通讯作者:
Cermak
Cermak
中科院分区:
环境科学与生态学2区
文献类型:
--
作者:
Andersen;Cermak

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气溶胶与云的相互作用是气候系统变化的核心,并取决于气象条件。本研究确定了不同的热力学机制,并提出了解释气溶胶效应的概念框架。在分析中,将2003-2012年10年的每日卫星衍生气溶胶和云产品与再分析数据相结合,以确定控制东南大西洋层积云微物理的因素。考虑到生物质燃烧产生的气溶胶输入的季节性影响,对具有不同微物理云特性和气溶胶-云关系的热力学环境进行了分类。虽然气溶胶的影响在不稳定环境中更强,但它主要局限于低气溶胶负荷(气溶胶指数AI > 0.15)的情况,这意味着气溶胶效应的饱和。高气溶胶负荷的情况与较弱的、季节性对比的气溶胶-液滴大小关系有关,可能是由热力学诱导的过程和气溶胶膨胀引起的。
Aerosol–cloud interactions are central to climate system changes and depend on meteorological conditions. This study identifies distinct thermodynamic regimes and proposes a conceptual framework for interpreting aerosol effects. In the analysis, ten years (2003–2012) of daily satellite-derived aerosol and cloud products are combined with reanalysis data to identify factors controlling Southeast Atlantic stratocumulus microphysics. Considering the seasonal influence of aerosol input from biomass burning, thermodynamic environments that feature contrasting microphysical cloud properties and aerosol–cloud relations are classified. While aerosol impact is stronger in unstable environments, it is mostly confined to situations with low aerosol loading (aerosol index AI≲ 0.15), implying a saturation of aerosol effects. Situations with high aerosol loading are associated with weaker, seasonally contrasting aerosol-droplet size relationships, likely caused by thermodynamically induced processes and aerosol swelling.
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发表时间: 2014
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