气溶胶的直接辐射强迫对兰州气象条件的影响 第3页
图5.5 3月21，4月18，5月14和3月18日，18时风速随高度变化的廓线分析
⑴ 横向从风速廓线来看，风速随高度的变化随时间的变化与沙尘气溶胶的分布密度大小及程度并无明显的相关关系，沙尘气溶胶对风速的影响并不是分明显； 但是换个角度来看，当风速随高度的变化随着时间的发展很不稳定时，气溶胶的密度相对较小，且该密度较小的情况多在16时和18时表现明显；而当风速岁高度的变化随着时间的发展比较稳定，且趋势变化很小时，其溶胶的密度也相对较大或者气溶胶的密度无大的变化。
⑵ 4月18日，其温度递减率最低且风速在16时有一个很大的转变，风速随高度的变化很不稳定，此时的沙尘气溶胶密度很小，光学厚度很小，能见度很大；
3.3 湿度廓线随气溶胶的分布
图6.1 3月21，4月18，5月14和3月18日，10时湿度随高度变化的廓线分析
图6.2 3月21，4月18，5月14和3月18日，12时湿度随高度变化的廓线分析
图6.3 3月21，4月18，5月14和3月18日，14时湿度随高度变化的廓线分析
图6.4 3月21，4月18，5月14和3月18日，16时湿度随高度变化的廓线分析 图6.5 3月21，4月18，5月14和3月18日，18时湿度随高度变化廓线分析
⑴ 横向从湿度廓线来看，湿度随高度的变化与沙尘气溶胶的分布密度大小及程度无明显的相关关系，沙尘气溶胶对湿度的影响并不十分明显
⑵ 就4月18日和5月14日对比而言，在能见度很大的情况下，即沙尘气溶胶的影响很小的情况下，湿度随高度的变化随着时间的发展会产生很大的变化；而在能见度很小的情况下，即沙尘气溶胶的影响较大的情况下，湿度随高度的分布随时间的发展在16时之前均十分稳定，几乎无太大变化；而在18时，湿度随高度的变化有个很大的改变；
3.4 气溶胶对地表辐射强迫的影响
(1) 气溶胶短波辐射效应冷却地气系统．其中地表冷却显著而大气增温；气溶胶长波辐射效应加热地气系统，其中地表加热最显著而大气冷却；气溶胶净辐射效应冷却地气系统，春季增温。地表冷却最显著，而大分布随气溶胶种类、地点、季节等因素而变化，
(2) 白天大气吸收短波辐射增加能量，地表发射长波辐射损失能量，地气系统通过辐射增加能量。夜晚大气发射长波辐射损失能量，地表吸收长波辐射增加能量，地气系统通过辐射损失能量。
(3) 气溶胶垂直分布是导致气溶胶辐射强迫不确定性的重要因子之一，而气候系统反馈作用放大了气溶胶垂直分布差异引起的辐射气候效应差异，所以研究气溶胶辐射效应时不能忽略其影响。总体来说，气溶胶分布含量越小，地气系统冷却越强而地表冷却越弱，地表温度响应也越显著。当然，此结论不仅与气溶胶的含量大小有关，同时还与气溶胶的垂直分布有很大的关系，需综合考虑[6]。
二、气溶胶与气象条件和直接辐射强迫的影响分析和讨论
地壳源沙尘是大气气溶胶的主要成分，同时也是影响光学厚度的主要因子，这是沙尘气溶胶对兰州气象条件中的能见度影响的最主要的影响因素和直接因子。我们讨论的主要是沙尘气溶胶，沙尘气溶胶主要以2—20微米的粒子占的比例最高；而在非沙尘天气粒径在低于2微米的粒子则占了40%以上[7]；就这个原因，我们可以根据不同粒子对太阳光的反射和折射所造成的差异来分析对能见度的影响；在此我们决定用气溶胶资料来分析其对辐射所造成的影响，从而来研究对能见度的影响。按照预期的结果，在沙尘天气，因为气溶胶的直接辐射强迫，兰州市的能见度会有很大的出入；气溶胶的光学厚度越大，导致水平能见距越小，两者呈十分明显且严格的反相位关系。
在最近的全球变化中，沙尘气溶胶已经成为影响全球气候变化的一个重要的因子。因为气溶胶的直接辐射强迫，从理论而言，是减少了太阳直接辐射强迫，使地面的温度减少[8]，但我们研究觉得，兰州是一个局部地区，可能这种影响很小或者很难分辨，需要大量的资料和长时间的研究来证明；但是，就我们组的讨论，在沙尘天气，因为白天，气溶胶的影响，使太阳直接辐射很难到达地面，夜间，因为气溶胶粒子对长波辐射的削减很少，但是也会有所阻碍，使得昼夜的温差相对减少，夜间会出现较强的逆温；而在晴好天气，日间，气溶胶对直接辐射强迫影响较小，夜间的削减更弱，在云量大致相同的日子里，昼夜温差会相对较高，夜间温度随高度的变化仍呈现递减的趋势；同时，温度的分布将会影响大气层结的稳定性，进而影响风速和湿度的分布，造成风速和湿度的响应，但是由于这种响应较小，必先很不明显。
同时，由于气候系统的反馈性、敏感性和可预报性，气溶胶的直接辐射强迫对云、雾和降水方面会产生一定的影响，尤其是对降水会产生负相关作用，这都是我们需要去研究和推测的，但是就我们所得到的资料来看，兰州地区3、4和5月份的降水极少，没有可以利用来分析的资源和条件，就此我们把气溶胶的分布与降水的关系先忽略考虑。
三、结语和讨论
⑴ 春季3、4、5月的大气气溶胶在675通道的平均光学厚度分别为0.588477, 0.5342054和0.426214,季平均光学厚度为0.516299。
⑵ 大气气溶胶光学厚度具有明显的时空变化：主要是受沙尘天气的影响，以675nm通道为例，最大值为1.503，最小值为0.221,而440nm通道为例，最大值为1.724，最小值为0.27.兰州冬季整层大气气溶胶光学厚度与能见度的呈明显且严格的反相位的趋势。
⑶把区分光学厚度的临界定为AOT（675）=0.65，和AOT（675）＞2.05；当AOT（675）＜0.65时，水平能见距大于10km,为无沙尘天气;而当AOT（675）＞0.65时，水平能见距＜10Km，为扬沙浮尘天气，而当AOT（675）＞2.05时，定义为沙尘暴天气。
⑷气溶胶密度越小，地气系统冷却越强而地表冷却越弱，地表温度响应也越显著，当然，此结论不仅与气溶胶的含量大小有关，同时还与气溶胶的垂直分布有很大的关系，需综合考虑。
⑸气溶胶引起的地表辐射强迫的变化会进一步导致气象条件的大改变，当气溶胶含量较多时，在傍晚时刻，温度会出现明显的逆温状态，温度响应最为强烈；而风速和湿度的响应很小，但可以得到，当气溶胶的含量较多时，风速和湿度随高度的分布变化很小，多呈均匀变化，而在晴好无沙尘天气，风速和湿度随高度的分布多会发生没有规律的很大的变化。笔者认为，需更多的气象资料来进行研究分析参考文献：
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