冰晶粒子雖然只占懸浮的水汽凝結(jié)體的很少部分,但它強(qiáng)烈影響地球輻射平衡和氣候,以及云電極化和降水,是當(dāng)前科學(xué)研究的重點(diǎn)。初始冰晶的形成是一種核化過程。目前冰晶的核化理論并不完善,特別是異質(zhì)核化過程,受氣溶膠和大氣環(huán)境的影響。大氣中冰晶形成過程極其復(fù)雜且未被完全認(rèn)知,其內(nèi)在的實(shí)際主導(dǎo)機(jī)制以及環(huán)境條件,氣溶膠特征和冰晶進(jìn)一步增長(zhǎng)之間的清晰聯(lián)系并未建立。當(dāng)前對(duì)云內(nèi)冰晶形成的外場(chǎng)觀測(cè)很少,特別是初始的冰晶形成過程缺乏有效的觀測(cè)手段。激光雷達(dá)作為一種先進(jìn)的大氣主動(dòng)遙感手段,被廣泛用于大氣探測(cè)。激光雷達(dá)具有非常高的時(shí)間和空間分辨率,且相對(duì)于其他主動(dòng)遙感手段是唯一能識(shí)別氣溶膠的儀器。地基激光雷達(dá)對(duì)于固定目標(biāo)區(qū)域持續(xù)探測(cè)的能力,使其對(duì)于初始冰晶的形成過程研究是最適合的手段。本論文利用武漢大學(xué)三套地基激光雷達(dá)系統(tǒng)結(jié)合常規(guī)的無線電探空儀對(duì)武漢上空的冰晶形成事件進(jìn)行了分析。這是世界上第一次云內(nèi)初始冰晶形成過程的觀測(cè),展示了從液水增長(zhǎng)到初始冰晶形成過程級(jí)別的圖像,以及初始冰晶的形成位置(位于云頂),為自然大氣中冰晶的形成過程提供了新的認(rèn)知。論文研究?jī)?nèi)容主要包括:1)簡(jiǎn)單介紹了大氣中冰晶核化過程,并總結(jié)了當(dāng)前不同研...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１冰晶異質(zhì)核化的基本方式圖解：凝華核化，凝結(jié)核化，浸潤(rùn)核化和接觸核化

ｎｕｄｅａｔｉｏｎ，?ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ?ｎｕｄｅａｔｉｏｎ，?ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ?ｎｕｄｅａｔｉｏｎ，?ａｎｄ?ｃｏｎｔａｃｔ?ｎｕｄｅａｔｉｏｎ．?Ｔｈｅ?ｉｃｅ??ｆｏｒｍａｔｉｏ打?ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ?ａｒｅ?ｄｅｓｃｒ化ｅｄ?ｉｎ?ｔｈｅ?化ｘｔ．??經(jīng)典的冰晶異....

圖１．２更多的冰晶形成機(jī)制圖解

圖１．２更多的冰晶形成機(jī)制圖解。（ａ）內(nèi)表面接觸核化（ＤｕｒａｎｔａｎｄＳｈａｗ，２００５）。（ｂ）云滴??汽化產(chǎn)生的冰核（民ｏｓｉｎｓｋｉ?ａｎｄ?Ｍｏｒｇａｎ，?１９９１）和隨后發(fā)生的凝華核化，表示為汽化凍結(jié)核??化。內(nèi)表面接觸核化和汽化凍結(jié)核化分別擴(kuò)展了圖１．１里呈現(xiàn)的接觸....

圖１．３大氣對(duì)波長(zhǎng)為３５５ｎｍ的入射激光在３００Ｋ和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的拉曼后向散射譜，其中氮?dú)??和氧氣的相對(duì)含量分別為０．７８巧日０．２０９，水汽混合比為ｌＯｇ／ｋｇ?（引自Ｗａｎｄｉｎｇｅｒ，２００５）

對(duì)于大氣常見分子來說，能級(jí)的躍遷包括轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)和振動(dòng)能級(jí)的躍遷，分別??對(duì)應(yīng)純轉(zhuǎn)動(dòng)拉曼譜和振動(dòng)拉曼譜。由于振動(dòng)能級(jí)的能量間隔大于轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的能量??間隔，因此振動(dòng)拉曼譜頻率偏移大于純轉(zhuǎn)動(dòng)拉曼譜頻率偏移。圖１．３所示的是大??氣常見分子（氮?dú)�，氧氣和水汽）在入射激光波長(zhǎng)為３５５ｎｍ時(shí)的....

圖１．５激光雷達(dá)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)（Ｗａｎｄｉｎｇｅｒ，２００５）

與振幅Ａｘ，Ａｙ和Ｓ的取值有關(guān)。??綜上所述，當(dāng)相位差Ｓ從－７１到３１變化時(shí)，電矢量端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡變化情況如??圖１．４所示。??沒＝—方?巧象限?－－－方／２?巧剛象貼?０??Ｓ困圏固困??＇＇?左銘?＞??０?巧一象狼?死１２?巧二襲齡?巧??固固畫巧ｍ??阻曲固腳困??Ｖ?....

本文編號(hào)：4031564