Origin of atmospheric aerosols at the Pierre Auger Observatory using backward trajectory of air masses
皮埃尔·奥杰天文台是有史以来最大的运行中的宇宙射线天文台。用荧光探测器对宇宙射线引起的大范围空气簇射进行了量热测量。因此，主要挑战之一是从大气状态变量和光学特性两方面监测大气。为了更好地了解大气条件，提出了研究现场上方的气团轨迹。这项研究是利用大气科学中众所周知的空气模拟程序进行的。它的有效性已被检查使用气象无线电探空仪在皮埃尔俄歇天文台进行探测。最后，中央激光设施测量的气溶胶浓度值进行了比较，向后的轨迹。
2012-07-15 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ao-ph
Transboundary Secondary Organic Aerosol in the Urban Air of Fukuoka, Japan
为了了解福冈城市空气中跨界二次有机气溶胶（SOA）的影响，我们于2010年12月和2012年3月在福冈市和福冈市进行了同步实地研究，代表了日本西部的农村和城市。在研究过程中，PM1.0中的有机气溶胶分析气溶胶质谱仪。独立地，空气中的总悬浮颗粒物质（TSP）收集在过滤器上，低挥发性水溶性有机碳（LV-WSOC）提取的TSP样品进行了分析，其浓度和稳定的碳同位素比（d13 C）的元素分析仪耦合高精度同位素比质谱仪。2010年12月研究中LV-WSOC浓度与m/z 44浓度的曲线显示出高度相关性（r2 > 0.85），但两个地点之间的斜率不同（福冈为0.58 microg microgC-1，福冈为0.22 microg microgC-1），表明m/z 44的额外贡献来自当地来源。由于这种复杂的组成，评估跨界SOA是不成功的，在这个案例研究。相比之下，2012年3月研究期间LV-WSOC浓度与m/z 44浓度的比较显示，两个地点的相关性较高（r2 > 0.91），斜率相似（0.3 microg microgC-1），表明跨界LV-WSOC占主导地位。此外，LV-WSOC的d13 C作为m/z 44组分的函数的图显示出系统性增加趋势，表明SOA。这些发现表明，在福冈空气中观察到的LV-WSOC和m/z 44在本案例研究中主要是由跨界SOA。
2016-04-21 physics.ao-ph
Nonlinear relationships between atmospheric aerosol and its gaseous precursors: Analysis of long-term air quality monitoring data by means of neural networks
城市环境气溶胶与挥发性有机物（VOC）和氮氧化物（NOx）浓度关系的非线性特征直接来源于NOx、VOC和总悬浮颗粒物质（PM）的长期常规测量数据。用于分析的方法的主要思想是创建基于人工神经网络的特殊经验模型。这些模型本质上是常用的线性统计模型的非线性扩展，被认为是在不同的大气条件下提供真实（非线性）PM-NOx-VOC关系的最佳拟合。据信，这种模式可能是有用的背景下，有关大气气溶胶的各种科学和实际问题。该方法是证明了两个经验模型的例子，在南海岸空气盆地，加利福尼亚州的两个空气质量监测站收集的独立的数据集。结果表明，尽管监测站之间的距离相当大（超过50公里），从而大大不同的环境条件，经验模型表现出几个共同的定性特征。具体地说，在一定条件下，NOx或VOC水平的降低可能导致气溶胶质量浓度的增加。据认为，这些功能是由羟基自由基的非线性依赖VOC和NOx。
2002-11-19 physics.ao-ph physics.data-an
Origin of atmospheric aerosols at the Pierre Auger Observatory using studies of air mass trajectories in South America
皮埃尔·俄歇天文台正在为理解超高能宇宙射线的性质和起源作出重大贡献。其主要挑战之一是监测大气层的状态变量和光学特性。这项工作的目的是分析气溶胶光学厚度$τ_{\rm a}(z)$值测量2004年至2012年在天文台，这是位于一个偏远的和相对未经研究的地区的Pampa Amarilla，阿根廷。气溶胶光学厚度平均相当低-年平均$τ_{\rm a}(3.5~{\rm km})\sim 0.04$ -，并显示出冬季最小值- $τ_{\rm a}(3.5~{\rm km})\sim 0.03$ -和夏季最大值- $τ_{\rm a}(3.5~{\rm km})\sim 0.06$ -的季节性趋势，以及从8月到9月的意外增加- $τ_{\rm a}(3.5~{\rm km})\sim 0.055$）。我们计算了2005年至2012年的反向轨迹，以解释气团的起源。冬季夜晚气溶胶浓度低，表明空气质量来自太平洋。平均浓度受大陆来源（风吹尘和城市污染）的影响，而9月和10月观察到的峰值可能与阿根廷北部的生物质燃烧或来自周围城市地区的空气污染有关。
2014-05-29 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ao-ph
Aerosol invigoration of atmospheric convection through increases in humidity
云-气溶胶相互作用仍然是理解气候和灾害性天气的主要障碍。观测表明，气溶胶增强热带雷暴活动;过去的研究，出于了解气溶胶对云的影响的重要性，提出了几种机制，可以解释观察到的联系。在这里，我们表明，高分辨率的大气模拟可以重现气溶胶和对流之间的联系。然而，我们也表明，以前提出的机制是无法解释的振兴。研究潜在的过程表明，在我们的模拟中，高气溶胶浓度通过产生将更多冷凝水混合到周围空气中的云来增加环境湿度。反过来，更高的湿度有利于大规模的上升和更强的对流。我们的研究结果提供了一个物理原因，预计在高气溶胶地区的热带雷暴。
2020-10-07 physics.ao-ph
Abyss Aerosols
本文揭示了一种新的水下气泡内部产生亚微米液滴的机制，指出大部分海雾气溶胶源于水下碰撞气泡间液膜的拍打不稳定性，重塑了对海雾气溶胶产生及水-空气界面物质传输的理解。
2023-10-25 physics.ao-ph physics.flu-dyn
Air pollution studies in terms of PM2.5, PM2.5-10, PM10, lead and black carbon in urban areas of Antananarivo - Madagascar
大气气溶胶或颗粒物质是固体和液体颗粒的化学复杂和动态混合物。颗粒物质的来源包括自然过程和人为过程。目前的工作包括在确定现有的元素在Andravoahangy和Ambodin'Isotry在塔那那利佛市（马达加斯加）收集的气溶胶中的浓度。并对这些元素的粒度分布及其主要来源进行了研究。全反射X射线荧光光谱仪用于定性和定量分析。结果表明，空气中颗粒物质PM2.5-10的浓度高于PM2.5。在气溶胶样品中鉴定出的元素有Ti、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Br、Sr和Pb。这些元素的平均浓度在粗颗粒中也高于细颗粒。用Mason模型计算的富集因子表明，Cr、Ni、Cu、Zn、Br和Pb均为人为来源。2007年和2008年在Andravoahangy以及2008年在Ambodin'Isotry收集的气溶胶中铅的平均浓度（分别为2.8、31.3和19.6纳克·立方米）大大低于2000年在塔那那利佛城市地区获得的1.8微克·立方米的平均浓度。黑碳在细颗粒中的浓度较高。两个地点的空气质量指数类别各不相同。
2012-04-05 physics.ao-ph
Measurement of the Aerosol Phase Function at the Pierre Auger Observatory
空气荧光探测器通过收集氮分子沿着广泛的空气簇射级联发射的荧光来测量超高能宇宙射线的能量。为了确保可靠的能量确定，光信号需要针对大气效应进行校正，大气效应不仅使信号衰减，而且由于散射的切伦科夫光和多重散射光而产生不可忽略的背景分量。校正需要定期测量气溶胶衰减长度和气溶胶相函数，定义为光在给定方向上散射的概率。在阿根廷马拉格的皮埃尔·俄歇天文台，相位函数是使用两个气溶胶相位函数（APF）光源每小时测量一次的。这些光源引导UV光束穿过荧光检测器的视场;相位函数可以从荧光检测器相机中的拍摄图像中提取。本文介绍了皮埃尔俄歇天文台有源滤波器系统的设计、现状、标准操作程序和性能。
2007-07-02 astro-ph physics.ao-ph
Cloud-aerosol interactions in subtropical marine stratocumulus weaken in a warmer climate
University of Washington（华盛顿大学）；Desert Research Institute（沙漠研究所）；Cooperative Institute for Climate, Ocean, & Ecosystem Studies（气候、海洋与生态系统合作研究所）
研究通过模拟气溶胶-云相互作用在现生和双倍CO2条件下的变化，发现温暖气候削弱了气溶胶诱导的云辐射效应，揭示了低云反馈对背景气溶胶浓度的敏感性。
2025-08-24 physics.ao-ph
Machine learning-based aerosol characterization using OCO-2 O2 A-band observations
气溶胶散射影响CO2（XCO 2）从轨道碳观测站-2（OCO-2）的柱平均干空气摩尔分数的检索。这对于反射率接近临界值的表面尤其如此，在该表面处，对气溶胶负载的敏感性非常低。介绍了一种光谱分类方法，以改善沿海地区气溶胶的特性。在这里，我们将此过程推广到陆地表面，并使用两步神经网络从OCO-2测量中检索气溶胶参数。我们表明，通过使用在连续和吸收带内的辐射测量的组合，气溶胶光学深度和层的高度，以及它们的不确定性，可以准确地预测。使用改进的气溶胶估计作为先验，我们证明，XCO 2检索的准确性可以显着提高相比，OCO-2级-2标准产品。此外，使用模拟观测，我们得到的估计误差在检索XCO 2。这些模拟表明，偏差校正的OCO-2 Lite数据，这是用于通量反演，可能有剩余的偏差，由于误解气溶胶的影响。
2021-08-27 physics.ao-ph
Atmospheric aerosols at the Pierre Auger Observatory and environmental implications
皮埃尔俄歇天文台探测到最高能量的宇宙射线。用荧光探测器对宇宙射线引起的大范围空气簇射进行了量热测量。因此，主要挑战之一是大气监测，特别是对大气中悬浮的气溶胶的监测。描述了几种方法，已开发的测量气溶胶光学厚度分布和气溶胶相函数，使用激光和其他光源的荧光检测器记录。通过俄歇站点的大气气溶胶的起源也被提出，突出周围地区的大气特性的影响。为了将皮埃尔俄歇天文台扩展为一个大气研究平台，讨论了一个合作项目。
2012-08-30 astro-ph.IM physics.ao-ph physics.geo-ph
Data Driven Air Entrainment Velocity Parameterization by Breaking Waves
NASA/GSFC（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；Department of Mechanical Engineering, University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校机械工程系）；Earth System Science Interdisciplinary Center, University of Maryland（马里兰大学地球系统科学跨学科中心）
本文提出了一种基于机器学习的全球参数化方法，用于改进气泡介导的CO2转移速度和海盐气溶胶排放，通过利用破碎波数据减少模型误差。
2026-02-03 physics.ao-ph
Nighttime monitoring of the aerosol content of the lower atmosphere by differential photometry of the anthropogenic skyglow
夜间监测低层大气的气溶胶含量是一项具有挑战性的任务，因为缺乏适当的参考自然光源。在这里，我们表明，由于城市灯光的人为夜空亮度可以成功地用于估计任意厚的大气层的气溶胶光学厚度。这种方法需要测量天顶夜空亮度与两个探测器位于限制层高度。结合对整个大气光学厚度的估计（可从地面测量或特定卫星产品获得），这些辐射率的比率提供了对这两个高度之间空气柱的差异气溶胶光学厚度的直接估计。这些测量可以通过光污染研究界广泛使用的单通道低成本辐射探测器进行。
2020-11-06 astro-ph.IM physics.ao-ph
Constraining the vertical distribution of coastal dust aerosol using OCO-2 O2 A-band measurements
定量大气气溶胶的垂直分布对于评估其对地球能量收支和气候的影响、改善城市空气污染预测以及减少从空间反演温室气体（GHG）的偏差至关重要。然而，迄今为止，被动遥感测量提供的关于气溶胶消光剖面的信息有限。在这项研究中，我们提出了使用光谱排序的方法来约束气溶胶的垂直结构，使用反射的阳光吸收光谱内的分子氧（O2）的A波段收集的轨道碳观测站-2（OCO-2）。该方法的有效性进行了评估，使用光谱在西撒哈拉海岸通过比较气溶胶剖面反演与激光雷达测量的云气溶胶激光雷达和红外探路者卫星观测（CALIPSO）云气溶胶激光雷达与正交偏振（CALIOP）。利用辐射传输模式模拟OCO-2测量，我们发现，高分辨率的O2 A波段测量气溶胶光学深度（AOD）和气溶胶层高度（ALH）有很高的灵敏度。检索估计的AOD和ALH的基础上的查找表技术表现出良好的协议与CALIPSO测量，相关系数分别为0.65和0.53。所提出的光谱分选技术的优势在于它能够识别光谱通道与高灵敏度的AOD和ALH和提取相关的信息，从观测到的辐射在一个简单的方式。所提出的方法有可能使未来的被动遥感任务在全球范围内绘制气溶胶垂直分布。
2019-08-15 physics.ao-ph
Remote sensing of clouds and aerosols with cosmic rays
大气层的遥感通常是通过研究来自自然（太阳、月球）或人造（激光）源的光的消光/光的散射来完成的。由宇宙射线产生的广泛的空气簇射的切伦科夫发射提供了分布在整个大气中的另一个自然光源。我们表明，切伦科夫光进行的三维分布的云和气溶胶在大气中的云/气溶胶粒子的尺寸分布和散射相函数的信息。因此，它可以用于大气探测。新的大气探测方法可以通过调整切伦科夫望远镜的成像技术来实现。以这种方式收集的大气探测数据既可用于大气科学，也可用于提高伽马射线天文观测的质量。
2014-03-11 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ao-ph
Towards data-driven mass spectrometry in atmospheric science
本文回顾了大气科学中数据驱动质谱化合物识别的现状，指出由于缺乏参考库和分析工具导致该技术发展滞后，并探讨了迈向数字质谱时代的挑战与未来步骤。
2023-11-06 physics.ao-ph physics.ins-det
Super-Droplet Approach to Simulate Precipitating Trade-Wind Cumuli - Comparison of Model Results with RICO Aircraft Observations
在这项研究中，我们提出了一系列的LES模拟采用超液滴方法（SDM）代表气溶胶，云和雨微物理。SDM是一种基于粒子和概率的方法，其中Monte-Carlo型算法用于求解粒子碰撞和聚结过程。该模型不区分气溶胶粒子、云滴、毛毛雨或雨滴。因此，它涵盖了这样的云微物理过程的表示：云凝结核激活，毛毛雨形成的自动转换，吸积的云滴，自收集的雨滴和降水，包括气溶胶湿沉降。SDM的突出特点包括：（一）模型公式的稳健性（即采用基本原则而不是参数化）;（二）模型结果易于与用粒子计数仪器获得的实验数据进行比较。研究中使用的模式设置是基于海洋上空积云降雨（RICO）现场项目（GEWEX云系统研究边界层云工作组RICO案例）的观测。云和雨滴的大小谱功能在模拟中获得的比较与以前发表的飞机观测期间进行的RICO现场项目。分析包括高度分辨的模拟云微物理参数，如液滴数浓度，有效半径，和云滴大小谱的宽度的统计。网格分辨率的LES的结果的敏感性，以及概率（蒙特卡罗型）模型的采样密度进行了讨论。
2012-10-23 physics.ao-ph
Establishing a non-hydrostatic global atmospheric modeling system (iAMAS) at 3-km horizontal resolution with online integrated aerosol feedbacks on the Sunway supercomputer of China
本研究在神威超算上通过多维并行与优化构建了iAMAS模型，实现了3公里分辨率下在线集成气溶胶反馈的全球大气模拟，扩展至3900万核并达到0.82 SDPH，显著提升了全球天气预报能力。
2021-12-09 physics.ao-ph
Transboundary Secondary Organic Aerosol in Western Japan: An Observed Limitation of the f44 Oxidation Indicator
为了获得东海上空气团长距离输送过程中二次有机气溶胶形成的证据，我们于2012年3月在日本西部长崎的江大气监测站进行了实地测量。用Aerodyne气溶胶化学物种监测仪测量了精细有机气溶胶质谱（f44）中m/z 44的相对丰度。利用元素分析仪和同位素比值质谱仪分析了总悬浮颗粒物质日常过滤样品中低挥发性水溶性有机碳（LV-WSOC）的稳定碳同位素比值（d13 C）。此外，使用NOx和NOy分析仪进行NOx和NOy的原位测量。测量结果表明，与先前田间研究中观察到的系统趋势不同，LV-WSOC d13 C与f44的散点图表明存在随机变化。比较f44与光化学年龄估计的氮氧化物与NOy的比率显示，f44值分布在0.2左右可能已经达到饱和水平，f44值显着低于观察到的f44，约0.3，在Hedo在以前的研究。这些发现意味着f44的饱和点，以及使用f44作为氧化指示剂，是情况依赖性的。
2015-04-28 physics.ao-ph
Restoring the top-of-atmosphere reflectance during solar eclipses: a proof of concept with the UV Absorbing Aerosol Index measured by TROPOMI
在日食期间，到达大气层顶部（TOA）的太阳辐照度在月球阴影中减少。太阳辐照度通常是由地球观测卫星在日食开始之前测量的，并且没有对这种减少进行校正，这导致计算的TOA反射率减少。因此，来自TOA反射光谱的空气质量产品，如紫外线（UV）吸收气溶胶指数（AAI），在月球的阴影中被扭曲或不确定。然而，日食期间半影和反影的空气质量卫星数据的可用性对研究大气对日食的反应的用户特别有意义。给定地球表面上一个点的时间和位置，我们解释了如何计算在日食期间考虑到波长依赖的太阳临边变暗的遮蔽。利用计算得到的遮蔽率，我们恢复了TROPOMI/S5 P仪器在2019年12月26日和2020年6月21日日全食期间测量的半影阴影中的TOA反射率和AAI。在修正后的产品中，月球阴影的签名消失了，但只有当波长依赖的太阳临边昏暗被考虑在内。我们的结论是，本文的校正方法可以用来检测真正的AAI上升现象在日食期间，并有可能恢复来自TOA反射光谱的任何其他产品。这将解决卫星空气质量测量中的日食异常现象，并将允许从空间研究日食遮蔽对地球大气组成的影响。
2021-05-27 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
Investigation of the Thermal Structure in the Atmospheric Boundary Layer During Evening Transition and the Impact of Aerosols on Radiative Cooling
本研究基于KIAB两个雾季的观测数据与辐射-传导模型模拟，揭示了气溶胶对大气边界层长波冷却及抬升温度极小值结构的调控机制，指出传统辐射模型对气溶胶长波加热率的低估可达一个数量级。
2024-03-11 physics.ao-ph
Investigation of particle and molecular extinction effects in remote sensing by ultraviolet DIAL in the lower atmosphere
本文通过忽略大气气溶胶的空间不均匀性和考虑折射对大气温度和气压的依赖性，对几种紫外波段的紫外可见光在近地面水平遥感中的粒子和分子消光效应进行了理论研究。由于该地区氧气等气态大气成分的衰减较弱，在计算中只考虑了臭氧的影响。结果对估算UV-DIAL中大波长间隔引起的气体浓度测量系统误差有重要意义，并以表格的形式列出了200 ~ 400 nm波长范围内几种波长的总衰减（km ~（-1））。结果表明，在紫外波段，气溶胶的衰减随波长的变化非常平稳，因此，即使在较大的波长间隔下，气溶胶散射引起的系统误差也可以忽略。在低层大气紫外波段激光雷达遥感中，只有气溶胶消光效应占主导地位。在大高度，气溶胶浓度较低;分子散射是重要的，特别是波长大于310纳米。
2011-01-17 physics.ao-ph
Learning to Simulate Aerosol Dynamics with Graph Neural Networks
本研究提出基于图神经网络的GLAD方法，用于高效模拟和预测气溶胶动力学，通过训练替代模型实现快速计算。
2024-09-20 cs.LG physics.ao-ph
Electrostatic Disturbances of Aerosol Atmospheric Plasma: Beaded Lightning
该研究利用玻尔兹曼动力学方程解析推导非均匀等离子体的静电振荡特性，揭示珠状闪电的链式放电由电荷场非单调分布决定，并分裂为蜂窝结构。
2024-02-05 physics.ao-ph physics.geo-ph physics.plasm-ph
The global atmospheric electrical circuit and climate
云、全球温度、全球大气电路和宇宙射线电离之间的物理联系正在出现证据。全球电路从行星表面延伸到电离层的低层，贯穿整个大气层。宇宙射线是远离大陆边界层的大气离子的主要来源：形成的离子允许垂直传导电流在全球电路的晴天部分流动。通过宇宙射线的（逆）太阳调制，所产生的柱状电离变化可能允许全球电路将太阳影响传递给低层大气的气象现象。对非雷暴云的电效应被认为是通过离子辅助形成超细气溶胶而发生的，超细气溶胶可以生长到能够充当云凝结核的大小，或者通过带电气溶胶的冰成核能力增加。即使是对气溶胶粒子谱很小的大气电调制，也可以通过大气电路传递到全球的变化，影响云的特性，改变大气的辐射平衡。尽管在地球物理学的相关领域有着悠久的工作历史，但全球电路和全球气候之间的直接和反向关系在很大程度上仍未得到定量研究。通过回顾两个世纪以来进行的大气电测量和可能的古气候代理，应该可以预见到全球大气电路在许多时间尺度上的变化
2005-06-08 physics.ao-ph physics.geo-ph
Aspirated capacitor measurements of air conductivity and ion mobility spectra
大气中离子的测量被用来研究大气电和颗粒物污染。通常研究的离子参数是（1）空气传导率，与总离子数浓度有关，以及（2）离子迁移率谱，随大气成分而变化。空气离子仪器的物理原理早已确立。最近的发展是计算机化的吸气式电容器，其测量来自（a）感测电极处的带电粒子的电流和（b）在已知初始电位下与电极的电荷交换速率的离子，所述电荷交换速率松弛到较低电位。随着电压衰减，只有迁移率越来越高的离子被中心电极收集，并有助于电压的进一步衰减。这使得扩展的经典理论计算离子迁移率谱通过反转电压衰减时间序列。在室内空气中，离子迁移率谱确定从这两个新的电压衰减反转，和一个既定的电压开关技术，进行了比较，并显示出相似的形状。通过积分计算的空气电导率分别为：5.3 ± 2.5 fS/m和2.7 ± 1.1 fS/m，通过在恒定电压下直接测量确定的电导率为3 fS/m。新的弛豫势反演方法（RPIM）的应用包括从历史数据中反演空气离子迁移率谱，以及计算行星大气中的离子迁移率谱。
2005-10-17 physics.ao-ph physics.geo-ph physics.ins-det
Study of Saharan dust influence on PM10 measures in Sicily from 2013 to 2015
现今，颗粒物质，特别是细小的颗粒物，如PM10、PM2.5和PM1，是最常与多项不良健康影响有关的空气质素指标。本文分析了撒哈拉沙漠的沙尘输送等自然事件对西西里岛颗粒物质浓度增加的影响。参考环境保护区域机构下属的空气质量监测网收集的每日PM10浓度数据，可以分析2013年至2015年的趋势。对超过限值的天数进行合并分析。它基于三个模型：使用大气模式HYSPLIT对气团后向轨迹的解释混合单粒子拉格朗日积分轨迹应用DREAM模式计算地面和高空颗粒物浓度（Dust Regional大气模式）和根据大气光学厚度（AOT）计算矿物气溶胶的浓度应用NAAPS（Navy Aerosol Analysis and Prediction System）模式，当三个模式一致时，日限值的变化完全归因于撒哈拉沙尘事件的输送。通过确定自然事件，可以量化撒哈拉沙尘的贡献，从而减少沙尘暴的数量。
2020-05-13 physics.ao-ph
Measurements of positive ions and air-earth current density at Maitri, Antarctica
报道了2005年1月至2月在南极Maitri海岸站同时测量的小、中、大正离子和气-地流密度。虽然，小和大的正离子浓度没有显示出任何系统的日变化，它们的变化几乎是彼此相似的。另一方面，中间正离子浓度的变化与小/大正离子的变化无关，并且表现出类似于晴天大气温度的昼夜变化，在白天最大，在夜间最小。在阴天，中间阳离子浓度的日变化与小/大阳离子浓度的日变化相似，而在阴天则没有这种日变化。晴天的中间阳离子浓度日变化幅度随气温的降低而增大。从观测中可以看出，降雪对离子的清除作用和地面上一层薄薄的雪对地面放射性中的Alha射线的捕获作用。中间正离子浓度的变化解释的基础上形成的新粒子的光解成核过程。
2009-05-29 physics.ao-ph physics.geo-ph
Instrumentation for atmospheric ion measurements
小离子是大气气溶胶光谱的一部分，离子-气溶胶相互作用的研究是大气物理学的基础。空气离子物理和仪器进行了审查，包括历史背景。本文介绍了一种用于离子测量的可现场操作的、可减小入口误差的可拆卸的Gerdien冷凝器。采用两种使用独立的电流和电压衰减测量的操作模式。本文还讨论了一种基于同样原理的更复杂的自校准和完全可编程离子迁移谱仪（PIMS）。通过对误差项的详细分析和新技术的应用，大大提高了系统的性能。自洽的实验方法，包括电离和离子浓度仪器，用于校准。在开发和表征的PIMS的各个组件，有利和不利的操作制度被确定：这种方法也可以应用于其他抽吸离子计数技术。使用精密的可编程静电计可以补偿泄漏项。已发现带电气溶胶粒子使离子测量复杂化。因此，传统的离子气溶胶理论，忽略了颗粒浓度，被认为是不完整的。多峰离子迁移谱也被发现影响仪器的操作。开发的新型可编程离子仪器，结合考虑离子迁移率谱产生一个改进的和灵活的方法，在原位大气离子测量。
2005-01-19 physics.ao-ph physics.geo-ph
Combined Daily Monitoring of Aerosol Optical Depths and Water Vapour Column Content during LACE 98 and LITFASS 98 Experiments
1998年夏季，在林登贝格气象台（MOL）进行了两次大规模的综合活动，LITFASS 98（5月25日至6月22日）和LACE 98（7月13日至8月14日）。这两项实验的目的都是集中每天对大气状况进行观测，并确定林登伯格上空垂直柱（林登伯格柱）的基本气象参数。大约有20个德国研究机构以及来自荷兰、奥地利和俄罗斯的一个研究机构参加了实验。在林登贝格和法尔肯贝格使用了各种地面仪器，包括激光雷达、微波辐射计和无线电探空仪，并辅以系留气球和飞机测量。MOL的恒星和太阳光度计首次与其他地球物理工具一起使用。除了在绝对多云的条件下，几乎每天白天和黑夜都用这两种光度计进行观测。普尔科沃天文台（俄罗斯）开发的一系列程序立即处理了观测数据，并在每日简报中介绍了结果（气溶胶光学深度和水汽柱含量的每日变化）。将这些结果与无线电探空仪和微波辐射计的数据进行比较，证明光度计数据对校准其他地面观测和卫星测量是有用的。
2010-10-19 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.ao-ph
Distribution of small dispersive coal dust particles and absorbed radioactive chemical elements in conditions of forced acoustic resonance in iodine air filter at nuclear power plant
研究了在强粉尘气溶胶流通过碘空气过滤器（IAF）的情况下，圆柱形煤颗粒滤料吸收器中分散性小煤尘粒子和吸附的放射性化学元素及其同位素的物理分布特征。结果表明，在一定的气动条件下，在IAF中，声振荡的产生是可能的。发现声振荡的产生导致IAF中气压（密度）的驻声波的出现。结果表明，在强气流作用下，声波驻波对两种情况都有很大的影响：1）分散性煤尘小颗粒在IAF中的运动和聚集动力学;（2）柱状煤颗粒被区域内吸附的放射性化学元素及其同位素过饱和，声波的波腹位于该位置。最后，对IAF中放射性化学元素及其同位素分布物理过程的实验空气动力学模拟和IAF中放射性化学元素及其同位素分布的γ-活化能谱分析进行了理论计算和实验结果的对比分析。我们提出了必要的技术修改的创新建议，目的是改善IAF的技术特性，并增加其在核电厂（NPP）的运行时间，从完成IAF参数在长期运行的精确表征。
2013-06-14 nlin.CD physics.ao-ph physics.chem-ph
Modulational instability, wave breaking and formation of large scale dipoles in the atmosphere
在这封信中，我们使用的直接数值模拟（DNS）的纳维-斯托克斯方程的两相流（水和空气）研究的调制不稳定性的自由表面波的动力学和海洋和大气之间的相互作用的贡献。如果初始波的陡度足够大，我们观察到一个波的破碎和大规模的偶极子结构在空气中的形成。由于在不稳定波包下波的多次陡化和破碎，一个训练被释放出来，并在与波长相当的高度上在大气中传播。考虑了断路器在水中和空气中耗散的能量，与预期相反，我们观察到空气中的能量耗散大于水中的能量耗散。可能的后果上的波的建模和空气和水之间的气溶胶和气体的交换进行了讨论。
2012-08-27 nlin.CD physics.ao-ph physics.flu-dyn
