第九届青年地学论坛

当前研究发现，即使在热动力一致的情况下，海-陆雷暴闪电发生频率依然存在量级差异，但一致难以解释。对流云作为强降水、雷暴闪电等极端天气的直接原因，在地-气水循环、能量循环发挥至关重要的作用。基于上述背景，本研究通过联合静止气象卫星、全球闪电定位网等观测，发展基于多尺度时-空相位关联的实时追踪方法，实现对流云演变全生命过程动态特征获取，进一步解析气溶胶-对流云相互作用机制及其对极端天气影响。
结果发现，细气溶胶（如硫酸盐）和粗海盐对云特性、降水以及闪电，存在强度相当、但方向相反的影响。细气溶胶通过促进多而小的云滴粒子生成，从而抑制暖雨降水、促进云滴抬升，产生更多潜热释放、更强对流活动，最终导致更多的强降水、闪电发生。然而，海洋上空丰富的粗海盐气溶胶通过促进大云滴粒子形成，增强云滴碰并效率，从而促使暖雨降水形成和发展。这一机制导致对流云中含水量在强雷暴形成之前被消耗，进而限制强对流雷暴的发展，最终导致雷暴闪电发生概率减少达90%。上述发现，较好地解释了为什么在相同热力学和人为污染情况下，海洋上空雷暴发生频率远低于陆地这一谜团。上述过程如果被纳入气候模式，将有助于更加准确地参数化气溶胶对云、降水和辐射强迫的影响。

气溶胶,对流云,极端强降水,雷暴闪电