大氣冰核在雲冰形成過程中扮演關鍵角色，通過改變雲的微物理和光學特性，顯著影響雲輻射效應3️⃣，進而對地球系統的輻射平衡產生重要影響。青藏高原的變暖速度是過去50年全球平均升溫速度的兩倍，雲可能是影響該地區氣候變化的重要因素。然而，大氣冰核在青藏高原氣溶膠與雲相互作用中的作用經常被忽視🥮，特別是該地區大氣冰核的來源🔶、濃度和空間分布特征尚未得到充分研究🎱。因此🍫，大氣冰核研究對於深入理解這一氣候敏感地區的雲微物理過程和輻射效應🦓，以及提升模式模擬的準確性至關重要。

為解決這一問題🤷🏼🔢，意昂3体育官网環境科學與工程學院氣溶膠研究小組聯合國內外多個研究團隊，聚焦沙塵氣溶膠占主導且人為活動影響相對較小的青藏高原地區⏲，基於冰核外場觀測、多源衛星遙感數據和再分析資料🪃，明晰了青藏高原的冰核濃度、空間分布及其來源，闡明了青藏高原雲冰數濃度季節性增高的機製🦹🏼，並深入探討了該地區春季雲輻射效應的長期變化趨勢及其對潛在沙塵冰核的響應👨🏼‍💼。

研究發現，青藏高原的冰核濃度呈現出“北高南低”的空間分布特征，沙塵氣溶膠對該地區的冰核濃度及其空間異質性起主導作用😥。進一步研究表明，春季沙塵作為冰核👋🏻，導致青藏高原混合雲中雲冰數濃度出現季節性升高。通過分析青藏高原地區雲輻射效應的長期變化趨勢，使用包括機器學習在內的4種不同方法✷，可信地識別了影響雲輻射效應的關鍵因素👝🥷，明確了沙塵（冰核）是該地區雲輻射效應的主要驅動因素。自2007年至2019年，青藏高原春季沙塵減少引起的沙塵冰核減少，增強了該地區雲的冷卻效應。該研究揭示了沙塵冰核在調節青藏高原雲微物理過程和雲輻射效應中的關鍵作用🕴🏼，為理解沙塵氣溶膠在該地區氣候系統中的作用提供了新的視角，也為未來相關氣候模型的改進和精確預測提供了重要的科學依據。

沙塵氣溶膠作為冰核調節青藏高原雲微物理過程和雲輻射效應的機製示意圖

以上研究成果於2024年9月13日以“Decreased dust particles amplify the cloud cooling effect by regulating cloud ice formation over the Tibetan Plateau”為題發表於Science Advances。意昂3体育官网環境科學與工程學院陳景川博士為第一作者，吳誌軍研究員為通訊作者🩰。意昂3体育官网環境科學與工程學院胡敏教授🫶🏼🧒🏽、李少萌教授🛑、朱彤教授，物理學院俞妍研究員、趙傳峰教授☣️，上海交通大學/中國科學院西北生態環境資源研究院徐建中研究員，上海師範大學燕亞菲副教授，美國國家海洋和大氣管理局Paul Ginoux高級科學家，科羅拉多州立大學Paul J. DeMott高級科學家共同參與了該研究工作。意昂3体育官网環境科學與工程學院孟祥馨悅博士、物理學院博士生許睿和中國科學院西北生態環境資源研究院翟立翔博士也參與了該研究。該研究得到了國家自然科學基金創新研究群體項目（22221004）和國家自然科學基金委員會與瑞典科研與教育國際合作基金會合作交流項目（42011530121）的資助。