云中夹卷混合过程的研究进展

陆春松，徐晓齐

(南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心，南京210044)

引言

云覆盖了地球大约2/3的面积，在天气和气候中扮演着十分重要的角色(Liou，1986；Kummerow et al.，2000；Li et al.，2005；Chen and Yin，2014；Zhang et al.，2017；王元等，2017；Ge et al.，2018)。一方面，云是水循环的一个重要环节(Ramanathan et al.，2001；张学文，2002；李兴宇等，2008；赵坤等，2015；Fu et al.，2016；Zhao et al.，2017)，云的生成、发展和消亡直接影响着降水的起止时间、强度和分布等，且云中释放的潜热是大气中各种尺度运动的重要能量来源之一(刘奇俊等，2003；Liu and Fu，2010；Wang et al.，2012；Guo et al.，2015；傅云飞，2018；Li et al.，2018)。另一方面，云在地气系统辐射收支平衡上的作用举足轻重：云会反射太阳短波辐射，在太阳短波辐射光谱范围内，对流层中下层的层状云比高层的卷云有着更大的光学厚度，在云的辐射气候效应中起到了主要作用(Wang and Key，2005)；而且云对地气系统长波辐射吸收作用很强，同时会以云顶的温度向外发射长波辐射，对地气系统起到保温作用，其中卷云又发挥了重要的作用(Zhang et al.，2013；张华等，2017)。

然而，云本身的物理过程、与太阳短波辐射以及地球长波辐射的反馈依然存在很大的不确定性。这主要是因为这其中包含的时空尺度太过复杂，从云滴生长的微米尺度到大气环流的全球尺度均有涉及。而云与其周围环境的相互作用会进一步增强云过程的不确定性，因为云与环境空气之间的夹卷混合过程会导致云中微物理量发生变化，从而影响云-气候之间的反馈(Chosson et al.，2007；傅云飞和冼桃，2017；Yang and Gao，2020)以及气溶胶间接效应的强度(Shao et al.，2006；Xue et al.，2006；Zhao and Liu，2006；Xue and Feingold，2008；Guo et al.，2016；Li et al.，2017；Zhao et al.，2018)。另外，云中微物理量的变化和降水过程的形成有密切的联系(吴兑等，1988；……