Upper tropospheric water vapour and its interaction with cirrus clouds as seen from IAGOS long-term routine in situ observations.
Upper tropospheric water vapour and its interaction with cirrus clouds as seen from IAGOS long-term routine in situ observations.
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IAGOS 长期常规现场观测显示对流层上层水汽及其与卷云的相互作用。
DOI：
10.1039/c7fd00006e
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发表时间：
2017
影响因子：
3.4
通讯作者：
Petzold A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Petzold A
IAGOS（全球观测系统在用飞机）通过在客机上操作小型仪器，对全球范围内的大气化学成分（O3、CO、NOx、NOy、CO2、CH4）、水蒸气、气溶胶、云和温度进行长期的常规现场观测。IAGOS数据集的独特特征源于使用类似仪器对空中交通路线进行的全球尺度采样，因此观测结果具有真正的可比性，非常适合在统计基础上进行大气研究。在这里，我们分析了2014年7月至2015年10月15个月同时观测的冰相对湿度（RHice）和卷云冰晶数浓度（Nice）。利用全球对流层上层和对流层顶区域的360小时rice - nice联合观测数据集，分析了rice的云内分布和相关卷云性质。大部分观测到的卷云很薄，Nice < 0.1 cm−3。在中纬度北大西洋和欧亚大陆上，所有云观测的相应比例为90%，在亚热带和热带太平洋上为67%。云内分布不依赖于采样的地理区域。推断不同尼斯制度和地理区域的卷云起源类型（原位起源，液体起源）。最重要的是，我们发现云内rice与Nice有很强的相关性，在较强的上升气流中，略过饱和的动态平衡rice与较高的Nice值相关。
IAGOS (In-service Aircraft for a Global Observing System) performs long-term routine in situ observations of atmospheric chemical composition (O3, CO, NOx, NOy, CO2, CH4), water vapour, aerosols, clouds, and temperature on a global scale by operating compact instruments on board of passenger aircraft. The unique characteristics of the IAGOS data set originate from the global scale sampling on air traffic routes with similar instrumentation such that the observations are truly comparable and well suited for atmospheric research on a statistical basis. Here, we present the analysis of 15 months of simultaneous observations of relative humidity with respect to ice (RHice) and ice crystal number concentration in cirrus (Nice) from July 2014 to October 2015. The joint data set of 360 hours of RHice–Nice observations in the global upper troposphere and tropopause region is analysed with respect to the in-cloud distribution of RHice and related cirrus properties. The majority of the observed cirrus is thin with Nice < 0.1 cm−3. The respective fractions of all cloud observations range from 90% over the mid-latitude North Atlantic Ocean and the Eurasian Continent to 67% over the subtropical and tropical Pacific Ocean. The in-cloud RHice distributions do not depend on the geographical region of sampling. Types of cirrus origin (in situ origin, liquid origin) are inferred for different Nice regimes and geographical regions. Most importantly, we found that in-cloud RHice shows a strong correlation to Nice with slightly supersaturated dynamic equilibrium RHice associated with higher Nice values in stronger updrafts.
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