尘埃驱动液滴冻结机制揭示北半球中高纬度云顶相态变化规律

为解决云顶冰相与液相比例(ITF)的影响因素问题，来自Villanueva团队的研究人员通过35年卫星数据与实验室测量相结合，首次证实尘埃气溶胶与-15°C至-30°C区间ITF存在时空强相关性，揭示尘埃驱动液滴冻结是控制云顶相态的关键机制，为气候模型和天气预报提供重要参数依据。

　　

在-39°C至0°C温度区间，云层顶部可能形成冰晶或液态水两种截然不同的相态，这种差异直接影响云层的辐射强迫(radiative forcing)和降水特性。通过分析跨越35年的卫星观测数据，研究者发现北半球-15°C至-30°C温度带内，云顶冰相出现频率(ITF)与尘埃气溶胶浓度呈现显著时空相关性。更令人振奋的是，ITF对温度和尘埃的响应比率与实验室测量的液滴冻结(droplet freezing)数据高度吻合，这为"尘埃作为冰核促进云顶相变"的假说提供了确凿证据。该发现不仅解开了长期悬而未决的云物理难题，更重要的是为改进气候预测模型中的云参数化方案提供了关键科学依据。