毕 凯 丁德平 杨 帅 陈景川 黄梦宇

1. 中国气象局华北云降水野外科学试验基地，北京，101200

2. 云降水物理研究和云水资源开发北京市重点实验室，北京，100089

3. 北京市人工影响天气中心，北京，100089

4. 北京大学环境科学与工程学院，北京，100871

1 引 言

大气冰核是指悬浮在大气中，能使过饱和水汽凝华或者过冷水滴冻结形成初始冰晶的微粒。它的存在大幅度提高了云中成冰温度（Kanji，et al，2017），从而影响冷云生命周期、相态、光学特征和微物理特征（Beall，et al，2017），是全球气候效应准确评估最大的不确定性来源之一（IPCC，2013）。对冰核的准确测量和结冰机理的认识直接影响对云降水的科学认识和模拟研究，进而影响天气预报和气候模式的准确度，制约着人工影响天气作业、气象灾害防治（冰雹、强降水等）和气候变化评估。

20世纪40 年代开始，国际上有学者针对冰核不同成冰机制设计了多种装置开展室内试验和外场观测。冰核的异质核化主要有4种机制，分别是凝华核化（水汽在冰核表面凝华成冰）、凝结冻结（水汽在冰核表面凝结而后冻结成冰）、浸润冻结（冰核嵌入过冷水滴内使其转换成一个冰粒子）和接触冻结（过冷水滴同冰核碰撞并形成冰粒子）（盛裴轩等，2003）。研究表明，浸润冻结是混合相态云中最主要的核化机制（Ansmann，et al，2008；Hoose，et al，2010；Murray，et al，2012），因此目前国际上对冰核的研究大部分是基于浸润冻结机制开展的，测量方式分为在线云室法和离线冻滴法。在线云室法以在线连续流扩散云室（Continuous-Flow Diffusion Chamber，简称：CFDC）为主（Rogers，et al，2001；DeMott，et al，2003；Bi，et al，2019），移动的液滴经过温、湿度可控的云室发生冻结及增长，根据尺度差利用光电计数器检测。……