揭示青藏高原北緣亞洲對流層頂氣溶膠層（ATAL）的存在

　　夏季青藏高原是對流層低空物質向平流層輸送的重要渠道，亞洲對流層頂氣溶膠層（ATAL）的形成及擴散對氣候系統能量平衡起重要影響。但是，現有ATAL研究主要基于衛星觀測和模式模擬，亟需原位實測資料驗證和深入分析。

　　在中國科學院戰略性先導專項“臨近空間科學實驗系統”子課題（平流層長航時飛行原位及下投觀測，XDA17010101）支持下，中科院大氣物理研究所與中科院空天信息創新研究院等單位合作，于2018-2019年先后三次在青藏高原開展基于長航時平流層高空氣球原位平飄測量大氣氣溶膠、多波段上/下行輻射（長波、短波、紫外）、閃電等高空大氣綜合觀測試驗；2019年單期實驗最長連續飛行觀測～31小時，首次突破多大氣要素晝夜變化的高空原位探測技術，填補了青藏高原該類觀測的空白。通過發揮高空氣球飛行可控的優勢，飛行實驗多次在上對流層—下平流層區域開展持續數小時的駐空平漂測量，為ATAL特性及其輻射收支影響研究提供重要基礎數據。

　　基于平流層高空氣球原位測量氣溶膠數濃度和尺度譜，大氣所博士張金強、吳雪（通訊作者）等研究揭示了青藏高原北緣ATAL的存在，ATAL粒徑大多<0.25μm（占98%）；軌跡模擬闡明ATAL兩大主要來源，分別是喜馬拉雅山南麓對流上升，所在高度～350K等熵面以下，以及亞洲夏季風反氣旋環流引起的沿等熵面準水平運動，高度范圍～360–420K等熵面之間。上述研究成果近期發表于Environ. Res. Lett.，目前正基于飛行實驗原位數據深入研究ATAL的輻射收支影響及其氣候效應。

　　圖：氣溶膠粒子數濃度（左上）和粒徑（右上）垂直分布，水平線為對流層頂高度。下圖為對流層頂附近高粒子數濃度氣團進行后向軌跡追蹤1個月的后向粒子軌跡，色標表示起始時間之前的天數；左下圖為粒子后向傳輸軌跡沿緯度和高度的分布，右下圖為粒子后向傳輸軌跡沿緯度和等熵面的分布。