揭示撒哈拉沙尘: 来自云高仪 CL61 的见解
今年四月,欧洲上空来了一位不速之客--撒哈拉沙尘。在大气风的携带下,这些轻尘埃层穿越大陆,一直到达斯堪的纳维亚半岛的北部。今天,我们将利用维萨拉云高仪 CL61 来揭示这一现象的动态变化。
这张卫星图片显示了芬兰上空高度集中的撒哈拉尘埃层。
风将撒哈拉沙漠的沙尘按季节性规律带到世界各地。根据浓度的高低,颗粒物(PM)会像其他形式的污染物一样影响空气质量,因此检测颗粒物对保护公众健康非常重要。
探寻大气层
2024 年 4 月 10 日,CL61 准确地探测到了撒哈拉沙尘。
云高仪被安置在芬兰中部,捕捉到了大气颗粒的重要数据。它的去极化测量能力使我们能够辨别尘埃、冰甚至火山灰等颗粒物的性质。
探测空气中的颗粒物的能力对于气象、航空、城市和工业应用至关重要。较低浓度的尘埃是看不见的,但云高仪 CL61 甚至可以揭示微量的尘埃。CL61 将标准云高仪测量与去极化和颗粒物识别相结合的仪器。
数据可视化
CL61的可视化工具使得识别颗粒随时间的移动和浓度变化变得简单(从左到右,带有时间戳),如下图所示。第一张图显示了空气中的某物,可以猜测是撒哈拉沙尘。去极化值为 0.3 至 0.4,与文献中的沙尘值相符。
我们查看的第一张图像是衰减后的后向散射廓线图。下面是我们从中了解到的情况:
- 夜间降水: 夜间降水事件在廓线图中非常明显。
- 融化层: 在 2200 米处,我们会遇到 0° C 的温度水平--冰变成液体的过渡区。
- 撒哈拉沙尘层: 降水在凌晨 4 点左右结束,露出高空的气溶胶层--撒哈拉沙尘特征。
第二张图片显示的是退偏比。通过分析后向散射光的偏振态,我们可以获得有价值的信息:
- 降水相态变化: 退偏比显示夜间降水源自固体云粒(冰)。随着降水的降落,它在融化层发生了相变,变成了液态。
- 撒哈拉尘埃得到证实: 气溶胶层的去极化值与沙尘颗粒一致(0.3 至 0.4)。根据撒哈拉沙尘爆发数据,我们确信该层为撒哈拉沙尘传输层。
不仅仅是一个云高仪
云高仪 CL61 具有分析云数据和去极化的能力,能让人更深入地了解大气过程。标准云高仪无法测量灰尘层的高度和厚度,但 CL61 可以通过可视化垂直廓线图提供清晰的图像。
通过整合这些功能,我们可以获得有关空气中颗粒物浓度和移动的实用信息。
除了测量云高之外,CL61 还作为天文研究员,还能提供更全面的天空状况。它的去极化功能为我们了解大气过程带来了新的视角。通过将云层信息与颗粒物分析相结合,我们提高了解读复杂现象的能力。