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凝结核

   日期:2016-09-21     来源:互联网    浏览:34    

  凝结核是指凝结过程中起凝结核心作用的固态、液态和气态的气溶胶质粒。

  分类

  1.吸湿性凝结核,它具有很强的吸水能力,易溶于水。如海水溅沫进入空气的盐粒,工厂排出的二氧化硫和烟粒等,是很活跃的凝结核,一经吸收水分,能形成浓度很大的胚胎,然后以胚胎为中心而进行凝结。

  2.非吸湿性凝结核,虽不易或不溶于水,但易为水所润湿,如尘埃、岩石微粒、花粉等,它们可将水汽吸附在其表面上而形成小水滴。

  物质由气态转化为液态或固态的凝结过程中,或由液态转化为固态的凝结过程中,起凝结核心作用的颗粒。粒径(半径)一般小于0.1μm。按成分的性质可分为三类。

  (1)不溶于水,但表面能为水所湿润的核。主要是一些经风化后的矿物微粒,如碳酸钙等。这类核的凝结性能,决定于核的大小及吸附水分子的能力。

  (2)可溶性核。是一些可溶性盐的微粒,如海洋和土壤中的氯化钠、氯化镁和硫酸镁等,燃烧产物如硫酸钠,大气中由化学反应生成的硫酸铵等。

  (3)混合体。每个核同时含有可溶与不可溶的成分,如某种气体溶入云滴后,由化学反应生成可溶性盐类,随后水分蒸发,残留的盐类结晶附着于云滴中不可溶核上。

  意义

  凝结核对人类生产生活的意义

  地球气象现象中的各种降水现象的性质和规模大小都与凝结核的有无与凝结核是否充沛息息相关。例如富含水蒸气的云系,如果在其经过区域上空有丰富的凝结核存在,则极易形成降水降落到地面。反之,如果某区域上空凝结核的丰度较低,即使经过云系含有丰富的水蒸气,仍然不能形成降水条件。而冰雹、冻雨等灾害天气现象,也与凝结核有密切的关系。

  因此,人类可以应用此特点干预降水的产生和降水的性质。例如,人工降雨/雪、人工增雨/雪和人工消雹作业,加快冰雪融化都是通过人为控制凝结核的丰度来干预天气现象。

  促使空气中水汽凝结的微粒。凝结核主要有两种:

  (1)可溶性核。这是一些可溶性盐类质点,如源自海洋和土壤的NaCl、MgCl2和MgSO4。燃煤过程产生的Na2SO4等都是性质活跃的凝结核。

  (2)不溶于水但表面能为水所湿润的凝结核,如CaCO3,但凝结时所需相对湿度都要超过100%,即要达到饱和条件才能凝结。

  大气中的凝结核多少因地而异,如远离大陆的海洋上凝结核密度数量级为103个/cm3,在农村为104/cm3。而在城市可达105个/cm3。在同一地区,凝结核密度随高度增加而减少。凝结核多少影响到雨量,故在城市上空及其盛行风下风向,常多云雾,降水量增多。尤其在燃煤量大的工业区上空,由于凝结核含量大,且吸水性很强,常形成局部地区的暴雨。

  降水条件

  降水的形成条件

  足够的水汽和凝结核

  空气温度下降到水汽能够凝结的程度

 
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