一种浸润冻结机制冰核测量装置（FINDA）的搭建与应用

为了定量评估降水（雨、雪、雹等）和大气中冰核浓度，搭建了一种新型的离线式冰核测量装置（FINDA）用于检测浸润冻结机制的冰核。对多通道测温元件进行了改装和校准，并利用红外热成像仪动态校准了冷台水平温差，开发了自动化软件实现对测量过程的控制和数据分析。通过超纯水冻结实验、雪水及大气样品中冰核检验评估了FINDA的测量性能。结果表明，FINDA温度测量偏差随温度降低而线性增大，−25℃时误差为±0.75℃；超纯水初始冻结温度平均为−21.27±1.45℃，中值冻结温度（T50）平均为−25.65±0.64℃；对同一降雪融水样品中冰核浓度温度谱检测，FINDA与其他冻滴设备测量结果基本一致，同冰核浓度下温度偏差小于3℃；大气样品中冰核−20℃时比在线连续流量扩散云室测量值略高，与国际上其他学者的结论一致。FINDA能够有效获得0－−25℃每隔0.25℃的冰核浓度谱，超纯水和试验操作引入的冰核与对测量结果影响很小。设备的广泛应用可帮助深入了解大气冰核在混合云降水中的作用，为预报和云模式的本地化改进及对云降水理论研究提供重要的实验数据和理论基础。