東亞地區(qū)云垂直結(jié)構(gòu)的衛(wèi)星觀測研究.pdf

1、本文通過分析云觀測衛(wèi)星-CloudSat的觀測資料，研究了東亞地區(qū)云的分布特征，并著重研究了該地區(qū)云的垂直分布特征。一方面，從觀測資料本身出發(fā)，將東亞地區(qū)分為八個(gè)研究子區(qū)域，分析了2007年不同子區(qū)域的云垂直分布的統(tǒng)計(jì)特征；結(jié)果表明：東亞地區(qū)不同高度的云量之和具有明顯的季節(jié)變化趨勢，夏季最大，春秋次之，冬季最小。海洋上空的單層云量最大值出現(xiàn)在冬季，而在陸地上空則出現(xiàn)在夏季。從云出現(xiàn)概率來看，東亞地區(qū)單層云出現(xiàn)的概率在春、夏、秋、冬季節(jié)依

2、次為51.7％，46.6％，48.3％和51.7％，而多層(2層和2層以上)云出現(xiàn)的概率在春、夏、秋、冬季節(jié)分別為20.4％，30.0％，23.7％，19.2％。云出現(xiàn)的總概率和多層云出現(xiàn)概率，在八個(gè)區(qū)域都呈現(xiàn)出夏季最大，冬季最??；對四個(gè)季節(jié)都呈現(xiàn)出東亞南部比東亞北部大，海洋上空比陸地上空大的特點(diǎn)。表明云出現(xiàn)的總概率的變化主要由多層云出現(xiàn)的概率的變化決定。最高層云云頂?shù)母叨?，在東亞地區(qū)夏季最高，為16.1 km，在冬季最低，為9.3 k

3、m；在東亞南部和海洋上空較高，平均為15.4 km；在東亞北部較低，平均為12.1 km，且呈現(xiàn)東亞南北部之間差異較大的特點(diǎn)。云層厚度，在東亞地區(qū)基本位于1 km到3 km之間，且夏季大，冬季小；對同一季節(jié)，不同區(qū)域的云層厚度差別較??；另外，一個(gè)明顯的趨勢是當(dāng)多層云系統(tǒng)中的云層數(shù)目增加時(shí)，云層的平均厚度減少，且較高層的云層平均厚度大于較低層的。云層間距的概率分布基本呈單峰分布，出現(xiàn)峰值范圍的云層間距在1到3 km之間，各區(qū)域之間沒有明顯

4、差別，季節(jié)變化也不大。
　　 另一方面，本文通過對CLoudSat觀測資料的分析處理，將其做為基本參量，導(dǎo)入目前較新的可以模擬云的多種垂直重疊假設(shè)的隨機(jī)次網(wǎng)格云產(chǎn)生器SCG(Stochastic Cloud Generator)中，并將該隨機(jī)次網(wǎng)格云生成器與NCAR(TheNational Center for Atmospheric Research)的全球大氣模式CAM3相結(jié)合，研究了2007年1月和7月中國及其周邊地區(qū)的云

5、的垂直結(jié)構(gòu)；重點(diǎn)計(jì)算了在氣候模式的云輻射計(jì)算過程中表征云的垂直結(jié)構(gòu)特征的一個(gè)重要參數(shù)：抗相關(guān)厚度L*cf。結(jié)果表明：所研究的中國及其周邊4個(gè)劃分區(qū)域的L*cf90％以上處于0-3km的范圍之中；隨著所研究子區(qū)域云量的變化，4個(gè)區(qū)域L*cf的極值出現(xiàn)在云量為0.75附近的子區(qū)域群附近，平均最大值約為3 km。通過比較4個(gè)區(qū)域L*cf值在1月和7月的變化，可以看出抗相關(guān)厚度具有明顯的季節(jié)性變化和地區(qū)性差異；從緯向看，處于較高緯度的兩個(gè)區(qū)域的