利用“十一五”国家科技支撑计划重点项目在2009年春季开展的“环北京云观测试验”的观测资料,本文研究了试验期间锋面天气系统对气溶胶和CCN的分布及特征的影响。结果表明:在北方春季稳定大气层结条件下,大气气溶胶的垂直分布具有明显的特点:气溶胶浓度总体随高度呈减小趋势,高浓度气溶胶基本分布在4500m以下高度,量级可以达到103cm-3,4500m以上气溶胶浓度明显下降,仅为101cm-3。　　 锋面过境前,气溶胶平均直径随高度的变化不大,基本上在0.16μm-0.18μm之间。由于受到锋面过境时云的凝结对大粒子的消耗和降水的湿清除的影响,5月1日在4500m以下高度上,气溶胶平均直径下降到只有0.12μm-0.14μm。受二次气溶胶和锋面后部气团所携带的沙尘粒子的影响,锋面过境后气溶胶浓度变化相对较小,而且4500m以上的气溶胶平均直径几乎保持不变。　　 4500m高度以下的气溶胶粒子谱在锋面过境前呈双峰分布,峰值分别位于0.1μm和0.14μm处。锋面过境后由于二次气溶胶的生成,使得0.1μm档的气溶胶粒子大量增加,而云系对气溶胶大粒子的消耗作用使得0.15μm-0.3μm粒子在粒子谱中所占比例大为下降。4500m高度以上的气溶胶粒子谱在锋面过境前呈单调递减的峰分布,而在锋面过境后,粒子谱中小粒子所占比例有所下降,而0.45μm-3μm之间的粒子比例却有所上升,甚至在0.6μm处出现了第二个峰值。　　 锋面过境之后,观测区域里在4500m以下,气溶胶的补充以平流输送和局地生成的二次气溶胶为主,而4.500m以上则以平流输送为主。　　 CCN浓度与气溶胶浓度的比值表明,无论是锋面过境前后,在4500m以下气溶胶活化率不足20%,而且随高度的变化较小。然而在4500m高度以上,气溶胶的活化率随高度呈显著增加的趋势,锋面过境前在6000m高度上可以达到50%,说明观测区域大气低层和高层气溶胶的来源、特性不同。锋面过境后4500m以上高度上虽然粒子谱中大粒子的比例有所上升,但是气溶胶的活化率却明显下降,说明锋面过境前后这些高度上气溶胶的物理和化学特性都有较大的差别。　　 后向轨迹分析显示,在4500m以上的大气高层均受到来自沙尘等较大尺度粒子的不同程度的影响,从飞机观测的高CCN浓度说明,这种大尺度气溶胶粒子可溶性较大,成为CCN的比例较高,因此对稳定天气下的云降水过程会产生较大的影响。而4500m以下的低层,由于受到局地或区域地面污染的影响,尽管污染气溶胶浓度较高,但因其尺度较小,核化为CCN的过饱和度要求较高,因此气溶胶到CCN的转化率较低。　　 利用WRF/Chem数值模式模拟结果进一步对观测事实进行了理论解释。模式模拟结果显示,在锋面过境期间,观测区域处于西南风控制,使得来自山西和河北中西部的气溶胶被源源不断地输送到了观测区域,因此这两地也成为了观测区域气溶胶的重要来源地。锋面过境后观测区域以西北气流为主,锋面后部气团所携带的高浓度的小粒子使得锋面过境期间被云和降水清除掉的小粒子得到快速补充。与气溶胶的模拟结果相比,模式模拟的0.2%过饱和度的结果与观测值更为相近,较准确地反映了不同高度上CCN的差别,以及CCN在锋面过境前后的变化。对垂直速度的垂直剖面的分析发现,由于整个观测区域内缺乏大范围较强的上升气流,气溶胶基本上积聚在3000m以下高度上,浓度最高达到近6000cm-3,难以进一步向上输送。锋面过境后,观测区域基本上为下沉气流所控制,使得污染物的垂直输送进一步受到了抑制,但是锋面后部气团携带有大量的小粒子,以及二次气溶胶或者云雨滴的蒸发所生成的气溶胶快速补充了云和降水所消耗掉的小粒子。