被誉为"亚洲水塔"的青藏高原，在区域水循环和气候系统中扮演着至关重要的角色。然而，长期以来受限于实地云观测数据的稀缺，科研人员对该地区云的微物理机制缺乏深入了解。
为填补这一空白，兰州大学研究团队于2023年8至10月开展了“青藏高原南坡地基气溶胶-云-降水综合观测试验（GACPE-STP）”，对高原地形云中的气溶胶与云降水相互作用展开了系统观测研究。通过145个云团的微物理观测和气溶胶理化观测数据，本研究推算出该地区地形云内水汽有效过饱和度，并揭示了其在气溶胶活化与云发展演变过程中的关键作用。
研究发现，青藏高原南部的地形云具有显著偏高的水汽过饱和度水平：平均过饱和度达0.36%，各云团平均值范围在0.1%至1.27%之间。这种现象主要源于南亚夏季风带来的丰富水汽在地形抬升下发生绝热冷却，导致空气中的实际水汽压高于饱和水汽压，从而形成水汽过饱和环境。
这种高水汽过饱和度的存在，显著促进气溶胶活化成为云滴，尤其对吸湿性较弱的超细颗粒（如爱根核模态气溶胶）影响显著。研究表明，粒径大于156纳米的干气溶胶在此环境下普遍可活化为云滴，粒径小于50纳米的气溶胶也有约2%的几率参与活化。
高水汽过饱和度促进云滴活化，并显著改变了云微物理结构，导致云滴数量增多、尺寸增大、含水量升高，进而可能增强降水形成效率和云的辐射冷却效应。这些变化不仅关系到局地降水过程，还可能反馈影响青藏高原的区域辐射强迫，进而潜在地作用于青藏高原上空的大气环流和季风动力过程。
该研究结果凸显了在高海拔、气溶胶活化能力较弱的特殊环境下，高水汽过饱和度对于云形成所起的关键作用。这一发现为深入理解高海拔地区地形云过程提供了新视角。
图1. 高水汽过饱和度促进气溶胶活化成云
图2. 青藏高原南坡地形云形成及水汽过饱和度对云影响的示意图
上述成果近期发表于国际期刊NPJ Climate and Atmospheric Science，兰州大学西部生态安全协同创新中心黄建平院士团队王元青年研究员为第一作者，李积明教授为通讯作者。该研究受到基金委创新研究群体项目（42421001），基金委区域创新发展联合基金（U24A20604），第二次青藏高原科考项目（2019QZKK0602）等项目资助。
文章信息：
Wang, Y., Fang, F., Li, J. et al. High effective supersaturation offsets low aerosol hygroscopicity to promote orographic cloud formation over the southern Tibetan Plateau. npj Clim Atmos Sci 8, 231 (2025).
https://doi.org/10.1038/s41612-025-01119-4
