Published October 1, 2018
| Version v1
Publication
The Observation of Ice-Nucleating Particles Active at Temperatures above–15°C and Its Implication on Ice Formation in Clouds
- 1. China Meteorological Administration
- 2. Jilin Weather Modification Office
- 3. Peking University
Description
A series of measurements of ice-nucleating particles (INPs) were performed at two sites in Beijing. At the Beijing Meteorological Service (BMS) site, which was an urban site, no INPs were found to be active above–15°C. However, at the Yanjiaping (YJP) site, which was a rural site, the concentration of INPs active at temperatures above–15°C was found to be as high as 1.73 g–1. Two parameterizations were constructed by respectively fitting the data obtained at BMS site and YJP site. The two parameterizations, as well as another parameterization from the literature, were implemented into a parcel model to investigate the effect of INPs active above–15°C on phase partitioning in mixed-phase clouds. At a vertical velocity of 0.01 m s–1, which is typical for stratiform clouds associated with frontal systems, the INPs active above–15°C nucleate ice crystals at low levels. The growth of these ice crystals remarkably reduces both the maximum liquid water mixing ratio and the altitude where the maximum liquid water mixing ratio is reached. When the vertical velocity of the parcel is increased to 0.1 m s–1 or an even higher value, the evolution of liquid water mixing ratio is not controlled by the INPs active above–15°C but those active below–15°C.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم إجراء سلسلة من قياسات جزيئات نواة الجليد (INPs) في موقعين في بكين. في موقع خدمة الأرصاد الجوية في بكين (BMS)، والذي كان موقعًا حضريًا، لم يتم العثور على أي نظام INP نشط فوق 15 درجة مئوية. ومع ذلك، في موقع Yanjiaping (YJP)، الذي كان موقعًا ريفيًا، وجد أن تركيز INPs النشط في درجات حرارة أعلى من 15 درجة مئوية يصل إلى 1.73 جم -1. تم بناء اثنين من المعلمات من خلال تركيب البيانات التي تم الحصول عليها على التوالي في موقع نظام إدارة المباني وموقع YJP. تم تنفيذ المعلمتين، بالإضافة إلى معلمات أخرى من الأدبيات، في نموذج طرد للتحقيق في تأثير INPs النشط فوق 15 درجة مئوية على تقسيم الطور في السحب المختلطة الطور. عند سرعة رأسية تبلغ 0.01 م/ث-1، وهو أمر نموذجي للسحب الطبقية المرتبطة بالأنظمة الأمامية، تنشط بلورات الجليد النووية INPs فوق 15 درجة مئوية عند مستويات منخفضة. يقلل نمو بلورات الثلج هذه بشكل ملحوظ من كل من الحد الأقصى لنسبة خلط الماء السائل والارتفاع حيث يتم الوصول إلى الحد الأقصى لنسبة خلط الماء السائل. عندما تزيد السرعة الرأسية للطرد إلى 0.1 م/ث-1 أو قيمة أعلى، لا يتم التحكم في تطور نسبة خلط الماء السائل بواسطة INPs النشطة فوق 15 درجة مئوية ولكن تلك النشطة أقل من 15 درجة مئوية.Translated Description (French)
Une série de mesures des particules de nucléation de la glace (PIN) ont été effectuées sur deux sites à Beijing. Sur le site du Service météorologique de Beijing (BMS), qui était un site urbain, aucun INP n'a été trouvé actif au-dessus de 15 °C. Cependant, sur le site de Yanjiaping (YJP), qui était un site rural, la concentration d'INPs actifs à des températures supérieures à 15 °C s'est avérée aussi élevée que 1,73 g–1. Deux paramétrages ont été construits en ajustant respectivement les données obtenues au site BMS et au site YJP. Les deux paramétrages, ainsi qu'un autre paramétrage de la littérature, ont été mis en œuvre dans un modèle de parcelle pour étudier l'effet des INP actifs au-dessus de 15°C sur le partitionnement de phase dans les nuages à phases mixtes. À une vitesse verticale de 0,01 m s–1, ce qui est typique pour les nuages stratifiés associés aux systèmes frontaux, les INPs actifs au-dessus de 15°C nucléent les cristaux de glace à de faibles niveaux. La croissance de ces cristaux de glace réduit considérablement à la fois le rapport de mélange maximal de l'eau liquide et l'altitude à laquelle le rapport de mélange maximal de l'eau liquide est atteint. Lorsque la vitesse verticale du colis est augmentée à 0,1 m s–1 ou à une valeur encore plus élevée, l'évolution du rapport de mélange de l'eau liquide n'est pas contrôlée par les INPs actifs au-dessus de 15°C mais par ceux actifs en dessous de 15°C.Translated Description (Spanish)
Se realizaron una serie de mediciones de partículas nucleantes de hielo (INP) en dos sitios en Beijing. En el sitio del Servicio Meteorológico de Beijing (BMS), que era un sitio urbano, no se encontraron INP activos por encima de 15 ° C. Sin embargo, en el sitio de Yanjiaping (YJP), que era un sitio rural, se encontró que la concentración de INP activos a temperaturas superiores a 15 ° C era tan alta como 1.73 g–1. Se construyeron dos parametrizaciones ajustando respectivamente los datos obtenidos en el sitio BMS y el sitio YJP. Las dos parametrizaciones, así como otra parametrización de la literatura, se implementaron en un modelo de parcelas para investigar el efecto de los INP activos por encima de 15 ° C en la partición de fases en nubes de fase mixta. A una velocidad vertical de 0.01 m s–1, que es típica de las nubes estratiformes asociadas con los sistemas frontales, los INP activos por encima de 15 ° C nuclean cristales de hielo a niveles bajos. El crecimiento de estos cristales de hielo reduce notablemente tanto la proporción máxima de mezcla de agua líquida como la altitud a la que se alcanza la proporción máxima de mezcla de agua líquida. Cuando la velocidad vertical de la parcela aumenta a 0.1 m s–1 o un valor aún mayor, la evolución de la relación de mezcla de agua líquida no está controlada por los INP activos por encima de 15 ° C, sino por aquellos activos por debajo de 15 ° C.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مراقبة جسيمات نواة الجليد النشطة عند درجات حرارة أعلى من 15 درجة مئوية وتأثيرها على تكوين الجليد في السحب
- Translated title (French)
- L'observation des particules de nucléation de la glace actives à des températures supérieures à 15 °C et son implication sur la formation de glace dans les nuages
- Translated title (Spanish)
- Observación de partículas nucleantes de hielo activas a temperaturas superiores a 15 °C y su implicación en la formación de hielo en las nubes
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2883757869
- DOI
- 10.1007/s13351-018-7181-z
References
- https://openalex.org/W1041357317
- https://openalex.org/W1486017959
- https://openalex.org/W1890193808
- https://openalex.org/W1966341729
- https://openalex.org/W1970945659
- https://openalex.org/W1983349412
- https://openalex.org/W2000182643
- https://openalex.org/W2002591895
- https://openalex.org/W2002898709
- https://openalex.org/W2004736225
- https://openalex.org/W2011641675
- https://openalex.org/W2026517895
- https://openalex.org/W2051109919
- https://openalex.org/W2056619239
- https://openalex.org/W2059443693
- https://openalex.org/W2064465292
- https://openalex.org/W2082967888
- https://openalex.org/W2083458282
- https://openalex.org/W2100365896
- https://openalex.org/W2101977619
- https://openalex.org/W2104663386
- https://openalex.org/W2105286019
- https://openalex.org/W2110770653
- https://openalex.org/W2132252480
- https://openalex.org/W2139774107
- https://openalex.org/W2139953675
- https://openalex.org/W2141627865
- https://openalex.org/W2150711435
- https://openalex.org/W2150771364
- https://openalex.org/W2152916584
- https://openalex.org/W2153121227
- https://openalex.org/W2157528493
- https://openalex.org/W2173562403
- https://openalex.org/W2256565414
- https://openalex.org/W2443440967
- https://openalex.org/W2462800857
- https://openalex.org/W2758325298
- https://openalex.org/W2761214405
- https://openalex.org/W4233994377
- https://openalex.org/W583323484