大气气溶胶(例如雾中的水滴)会通过散射和吸收干扰激光传播。飞秒光丝已被证明可以清除雾区,从而改善后续脉冲的传输。但其详细的除雾机理尚未确定。在本文中,我们直接测量并模拟了在飞秒光丝特有的光学和声学相互作用影响下,半径约为 5 μ m(典型的雾)的水滴的动态。我们发现,对于由准直近红外飞秒脉冲崩溃产生的光丝,主要的液滴清除机制是激光光学破碎。对于此类光丝,光丝能量沉积在空气中发射的单周期声波不会对液滴造成影响,并且几乎不会产生横向位移,因此对雾的清除作用也几乎不会产生影响。仅对于紧密聚焦的非丝状脉冲,其中局部能量沉积大大超过丝状脉冲,声波才会显著取代气溶胶。
A. Goffin、J. Griff-McMahon、I. Larkin 和 HM Milchberg * 马里兰大学电子与应用物理研究所,马里兰州帕克分校,20742,美国 *milch@umd.edu 大气气溶胶(例如雾中的水滴)会通过散射和吸收干扰激光传播。飞秒光学细丝已被证明可以清除雾区,从而改善后续脉冲的传输。但详细的除雾机制尚未确定。在这里,我们直接测量和模拟半径约为 5 μm 的水滴(典型的雾)在飞秒细丝特有的光学和声学相互作用影响下的动态情况。我们发现,对于由准直近红外飞秒脉冲崩溃产生的细丝,主要的液滴清除机制是激光光学破碎。对于此类细丝,由细丝能量沉积在空气中发射的单周期声波不会影响液滴,也不会引起可忽略的横向位移,因此对雾的清除作用也微乎其微。只有当非细丝脉冲的聚焦程度很高时,局部能量沉积远远超过细丝,声波才会显著取代气溶胶。
A. Goffin、J. Griff-McMahon、I. Larkin 和 HM Milchberg * 马里兰大学电子与应用物理研究所,马里兰州帕克分校,20742,美国 *milch@umd.edu 大气气溶胶(例如雾中的水滴)会通过散射和吸收干扰激光传播。飞秒光学细丝已被证明可以清除雾区,从而改善后续脉冲的传输。但详细的除雾机制尚未确定。在这里,我们直接测量和模拟半径约为 5 μm 的水滴(典型的雾)在飞秒细丝特有的光学和声学相互作用影响下的动态情况。我们发现,对于由准直近红外飞秒脉冲崩溃产生的细丝,主要的液滴清除机制是激光光学破碎。对于此类细丝,由细丝能量沉积在空气中发射的单周期声波不会影响液滴,也不会引起可忽略的横向位移,因此对雾的清除作用也微乎其微。只有当非细丝脉冲的聚焦程度很高时,局部能量沉积远远超过细丝,声波才会显著取代气溶胶。
作者 NX Williams · 被引用 42 次 — 这项工作得到了国防部的支持。国防部国会指导的医学研究。计划 (CDMRP),奖励编号为 W81XWH-。17-2-0045 和...
1 伯明翰大学地理、地球与环境科学学院,伯明翰 Edgbaston Rd,伯明翰,B15 2TT,英国 2 芬兰气象研究所,00101 赫尔辛基,芬兰 3 赫尔辛基大学大气与地球系统研究所,00014 赫尔辛基,芬兰 4 英国南极调查局,NERC,High Cross,Madingley Rd,剑桥,CB3 0ET,英国 5 极地科学研究所 (IPS),国家研究委员会 (CNR),意大利威尼斯 6 韩国极地研究所,26, SongdoMirae-ro,延寿区,仁川,406-840,韩国 7 阿尔弗雷德·韦格纳研究所 (AWI),亥姆霍兹极地与海洋研究中心,不来梅港,德国 8 国家气象局 (SMN),Av. Dorrego 4019,布宜诺斯艾利斯,阿根廷 9 国家科学技术研究委员会 (CONICET),布宜诺斯艾利斯,阿根廷 10 中船重工海洋科学研究所,CSIC,08003,巴塞罗那,西班牙 11 阿卜杜勒阿齐兹国王大学环境科学系,气象、环境和干旱土地农业学院,吉达 21589,沙特阿拉伯半岛
稿件收到日期:2024 年 2 月 21 日;修订日期:2024 年 3 月 21 日;接受日期:2024 年 3 月 23 日。出版日期:2024 年 4 月 1 日;当前版本日期:2024 年 5 月 13 日。这项工作得到了美国国家航空航天局 (NASA) 浮游生物、气溶胶、云、海洋生态系统 (PACE) 项目的支持。(通讯作者:Gerhard Meister。)Gerhard Meister、Joseph J. Knuble、Robert H. Estep Jr.、David Kubalak 和 P. Jeremy Werdell 均就职于 NASA,戈达德太空飞行中心,美国马里兰州格林贝尔特 20771(电子邮件:gerhard.meister@nasa.gov;joseph.j.knuble@ nasa.gov;robert.h.estep@nasa.gov;david.kubalak@nasa.gov;jeremy。werdell@nasa.gov)。Ulrik Gliese 就职于 KBR,美国马里兰州富尔顿 20759(电子邮件:ulrik.b.gliese@nasa.gov)。Robert Bousquet 就职于 Genesis Engineering Solutions Inc.,地址:美国马里兰州兰汉姆 20706(电子邮件:robert.r.bousquet@nasa.gov)。Leland H. Chemerys、Samuel Kitchen-McKinley 和 Jeffrey W. McIntire 就职于 Science Systems and Applications Inc.,地址:美国马里兰州兰汉姆 20706(电子邮件:leland.h.chemerys@nasa.gov;samuel.kitchen@ssaihq.com;jeffrey.mcintire@ssaihq.com)。Hyeungu Choi 就职于 Global Science & Technology Inc.,地址:美国马里兰州格林贝尔特 20707(电子邮件:HChoi@gst.com)。Robert E. Eplee、Shihyan Lee 和 Frederick S. Patt 就职于 Science Applications International Corporation,地址:美国弗吉尼亚州雷斯顿 20190(电子邮件:robert.e.eplee@nasa.gov;shihyan.lee@nasa.gov;frederick.s.patt@nasa.gov)。Eric T. Gorman 就职于 Northrop Grumman,地址:美国马里兰州巴尔的摩 21240(电子邮件:eric.gorman@quantumspace.us)。Charles McClain 已退休,曾就职于 NASA,地址:美国马里兰州格林贝尔特 20771,戈达德太空飞行中心。他现在就职于美国马里兰州塞弗纳帕克 21146(电子邮件:chuckmcclain@verizon.net)。Zakk Rhodes 就职于美国 UT 84341 空间动力学实验室(电子邮件:zakk.rhodes@nasa.gov)。数字对象标识符 10.1109/TGRS.2024.3383812
与全球平均水平相比,北极扩增(AA)北极扩增物(AA)已广泛归因于温室气体浓度的增加(GHG)。 然而,对其他强迫的影响(值得注意的是人为气溶胶(AER))以及它们如何与温室气体的影响相比,知之甚少。 在这里,我们分析了气候模型模拟的集合,该集旨在隔离AER和GHG对全球气候的影响。 令人惊讶的是,我们发现AER生产的AA比1955年至1984年的GHG更强,当时全球AER最强的AE时。 这种更强的AER诱导的AA是由于北极海冰的敏感性较高,以及海洋到大气热交换的相关变化,与AER强迫相关的变化。 我们的发现突出了对温室气体和AER强迫的不对称气候反应,并表明减少气溶胶排放的清洁空气政策可能加剧了过去几十年来北极变暖。北极扩增物(AA)已广泛归因于温室气体浓度的增加(GHG)。然而,对其他强迫的影响(值得注意的是人为气溶胶(AER))以及它们如何与温室气体的影响相比,知之甚少。在这里,我们分析了气候模型模拟的集合,该集旨在隔离AER和GHG对全球气候的影响。令人惊讶的是,我们发现AER生产的AA比1955年至1984年的GHG更强,当时全球AER最强的AE时。这种更强的AER诱导的AA是由于北极海冰的敏感性较高,以及海洋到大气热交换的相关变化,与AER强迫相关的变化。我们的发现突出了对温室气体和AER强迫的不对称气候反应,并表明减少气溶胶排放的清洁空气政策可能加剧了过去几十年来北极变暖。
摘要。气溶胶在大气中的辐射转移中起关键作用,它们对气候变化产生了重大影响。在本文中,我们提出并实施了使用其Mi-Crophysical特性开发气溶胶模型的框架。诸如尺寸分布,复杂折射率和球形百分比之类的微物理特性源自全球气溶胶机器人网络(Aeronet)。但是,当执行藻类测量程序(即,早晨,早晨和晴天晚些时候的晚期)时,通常会检索这些测量值,并且可能不会对卫星覆盖时间进行临时影响,因此无法携带卫星产品的有效阀门。To address this problem of temporal inconsistency of satel- lite and ground-based measurements, we developed an ap- proach to retrieve these microphysical properties (and the corresponding aerosol model) using the optical thickness at 440 nm, τ 440 , and the Ångström coefficient between 440 and 870 nm, α 440–870 .在过去28年内,开发了851个Aeronet部位的气溶胶模型。获得的恢复表明,在经验上可以以高达23%的不确定性检索微物理的特性。一个例外是折射率NI的虚构部分,为此,衍生的不确定性达到了38%。当需要检索微物理特性以及验证卫星衍生的产品时,这些气溶胶的特定参数模型可用于研究。
摘要:利用过去来改善未来的预测,需要对气候和温室气体(GHG)(GHGS)对观察到的气候变化的个人气候贡献进行理解和定量,这受到气候溶液强迫和反应的大量不确定性的阻碍。为了估算历史气溶胶响应,我们通过结合观察到的热带潮湿和干燥区域观察到的变化的信号,半明确温度不对称的温度不对称,全球平均温度(GMT)以及全球平均降水(GMLP)(GMLP)的信号来归因于温度和降水的关节变化。指纹代表气候反应对气溶胶(AERS)和其余的外部强迫(NOAER;主要是GHG)源自来自历史单和所有模型的大型组合,该模型来自耦合模型对间隔项目的第6阶段的三个模型,并使用完美的模型研究选择。是由不完善的模型研究和水文灵敏度分析支持的,该分析支持了我们选择温度和降水细纹的选择。我们发现,包括温度和降水在内的诊断效果稍微更好地限制了纯粹基于温度或仅基于GMT的诊断,并允许AER冷却的归因(即使在纤维上不包含GMT时)。这些结果在来自不同气候模型的纤维上具有鲁棒性。AER和NOAER的估计贡献与其他已发表的估计值一致,包括最新IPCC报告的估计。最后,我们将气溶胶诱导的冷却的0.46 K([2 0.86,2 0.05] k)的最佳估计归因于2010年Noaer升温的1.63 K([1.26,2.00] k),相对于1850年至1900年,使用GMT和GMLP的综合信号。
气溶胶 悬浮在空气中的固体或液体颗粒,其典型粒径范围为几纳米至几十微米,在对流层中的大气寿命可达数天,在平流层中的大气寿命可达数年。气溶胶一词包括颗粒和悬浮气体,在本报告中通常以复数形式使用,表示“气溶胶颗粒”。对流层的气溶胶可能来自自然或人为;平流层气溶胶主要来自火山喷发。气溶胶可通过散射和吸收辐射(气溶胶-辐射相互作用)直接引起有效的辐射强迫,并通过充当影响云特性的云凝结核或冰核粒子(气溶胶-云相互作用)以及沉积在雪或冰覆盖的表面而间接引起有效的辐射强迫。大气气溶胶可能以初级颗粒物的形式排放,也可能由大气中的气态前体(二次生成)形成。气溶胶可能由海盐、有机碳、黑碳 (BC)、矿物质(主要是沙漠尘埃)、硫酸盐、硝酸盐和铵或它们的混合物组成。另请参阅短期气候强迫因素 (SLCF)。