关于大气凝结核介绍

[拼音]：daqi ningjiehe

[外文]：condensation nuclei in atmosphere

大气中的水汽能在其上凝结而成小水滴的悬浮微粒，通常称凝结核。由于悬浮在大气中的微粒都能在不同程度上起凝结核的作用，所以大气凝结核和大气气溶胶微粒实际上是同义词。大气凝结核由固态物质、溶液滴或两者的混合物组成，其化学成分很复杂，最常见的是氯、氮、碳、镁、钠、钙等化合物。在纯净的大气中，水汽必须达到百分之几百的过饱和度，才能凝结成水滴。但有大气凝结核存在的条件下，水汽凝结所需的过饱和度显著降低。水汽在不同性质、不同尺度的凝结核上凝结所需的过饱和度，差别很大。一般说来，吸湿性核（在相对湿度小于100％的情况下，就能使水汽凝结的微粒）所需的过饱和度，比非吸湿性核小得多，而且凝结核的尺度越大，凝结所需的过饱和度越小。

大气凝结核的尺度范围很宽，通常按尺度大小分为三类：

（1）爱根核，半径0.005～0.1(0.2)微米，需用爱根核计数器检测；

（2）大核，半径0.1(0.2)～1微米；

（3）巨核，半径大于1微米。大气凝结核浓度的变化范围也很大，在海洋上空，有时小于 100个/厘米3；在大工业城市上空，有时达到106个/厘米3（图1）。凝结核的浓度随高度很快减小。

水汽能在其上凝结成云滴或雾滴的微粒称为云（雾）凝结核。在成云的实际过程中，水汽的过饱和度一般都在1％以下，所以云凝结核是大气凝结核中吸湿性较强且尺度较大的一种。云凝结核的浓度与水汽过饱和度有密切的关系，水汽过饱和度越大，云凝结核的浓度也越大（图2）。这是因为过饱和度增大以后，在原来不能起凝结作用的某些微粒上，水汽也能凝结，这种现象称为凝结核的活化。

云凝结核的浓度，随气团性质和地域的不同而异，在海洋性气团中，其浓度为101～102个/厘米3，约比大陆性气团低一个量级（图2）。

云凝结核的主要来源有三种：

（1）燃烧时排放到空气中的各种无机盐烟尘；

（2）燃烧过程中或工业生产中排放的硫氧化物和氮氧化物气体，与大气中其他物质化合而成的可溶性微粒；

（3）尘土和海水溅沫进入大气的海盐微粒。一般说来，大气中并不缺乏云凝结核，只要水汽超过饱和状态，就可以形成云（雾）滴。因为云凝结核的浓度，对形成的云滴的大小和浓度有重要作用，所以它对云中的微物理过程有重要影响。（见云和降水微物理学）