基于CloudSat-CALIPSO数据的黄土高原地区云特征分析

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作者 尤丹丹 张淑花 +1 位作者 金存银 王倩茹 《高原气象》 CSCD 北大核心 2024年第3期583-594,共12页

云是地气系统的重要组成部分,为深入分析黄土高原地区云特征,利用2007-2016年搭载首部云探测雷达云卫星(CloudSat)与云-气溶胶激光雷达和红外探测者观测卫星(The Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation, C... 云是地气系统的重要组成部分,为深入分析黄土高原地区云特征,利用2007-2016年搭载首部云探测雷达云卫星(CloudSat)与云-气溶胶激光雷达和红外探测者观测卫星(The Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation, CALIPSO)资料,选取黄土高原半湿润、半干旱、干旱和寒旱四个区域,对云的宏、微观物理特征进行了分析。结果表明:(1)黄土高原各区域云出现频率年均值达到了55%以上,其中,春、夏季云出现频率最高,秋冬两季相对较低;半湿润区云出现频率高于其他区域,但其他三个区域云出现频率最高的月份均早于半湿润区。(2)各区域中单层云出现频率最高,占到总云量的60%以上,多层云中主要是双层云,约占总云量的25%。云层高度在不同区域表现为春、夏季节大于秋、冬季节,半湿润区的云层高度在四季均大于其他区域。各区域云几何厚度季节变化不显著,均在1~4 km之间,主要以薄云为主,且78.13%的云几何厚度不超过2 km。(3)各区域的云液态水含量年均值均达到了220.5 mg·m^(-3),约为冰水含量年均值的6.5倍,主要分布在8.5 km以下的高度层。随着高度的减小,液态水含量逐渐增多,其中半湿润区云液态水含量大于其他区域。各区域全年冰水含量占比较小,主要分布在16.5 km以下的高度层。(4)液滴有效半径在各区域的值主要集中在12~16μm,在半干旱区的春季出现了最大值,约为24μm;冰粒子有效半径最大值出现在半湿润区的夏季。液滴数浓度在各区域的值集中在60~80 cm^(-3),均小于冰粒子数浓度平均值,其峰值出现在各区域的夏季,冰粒子数浓度的峰值出现在半湿润和半干旱区的春季。该研究结果有助于深入认识黄土高原云的特征,为区域气候模式对黄土高原地区云特征的模拟提供一定的参考依据。 展开更多

关键词 黄土高原 cloudSat-CALIPSO 云垂直结构 宏微观物理特征

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东亚地区云垂直结构的CloudSat卫星观测研究 被引量：57

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作者 彭杰 张华 沈新勇 《大气科学》 CSCD 北大核心 2013年第1期91-100,共10页

本文利用卫星CloudSat同时结合了与其同轨道的卫星CALIPSO(Cloud-AerosolLidarandInfraredPathfinderSatelliteObservations)2007至2009年3年的观测资料,将东亚地区划分为六个研究区域,着重研究了东亚地区云垂直分布的统计特征。结果表... 本文利用卫星CloudSat同时结合了与其同轨道的卫星CALIPSO(Cloud-AerosolLidarandInfraredPathfinderSatelliteObservations)2007至2009年3年的观测资料,将东亚地区划分为六个研究区域,着重研究了东亚地区云垂直分布的统计特征。结果表明:东亚地区不同高度的云量之和具有明显的季节变化趋势,夏季最大,春秋次之,冬季最小。海洋上空的单层云量最大值出现在冬季,而在陆地上空则出现在夏季。从云出现概率来看,东亚地区单层云出现的概率在春、夏、秋、冬季节依次为52.2%,48.1%,49.2%和51.9%,而多层(2层和2层以上)云出现的概率在春、夏、秋、冬季节分别为24.2%,31.0%,19.7%,15.8%。云出现的总概率和多层云出现的概率,在六个区域都呈现出夏季最大,冬季最小;对4个季节都呈现出东亚南部比东亚北部大,海洋上空比陆地上空大的特点,表明云出现的总概率的季节变化主要由多层云出现的概率的变化决定。东亚地区云系统中最高层云云顶的高度,在夏季最高,为15.9km,在冬季最低,为8.2km;在东亚南部和海洋上空较高,平均为15.1km;在东亚北部较低,平均为12.1km,且呈现东亚南北部之间差异较大的特点。东亚地区云系统的云层厚度基本位于1km到3km之间,且夏季大,冬季小;对同一季节,不同区域的云层厚度差别较小;当多层云系统中的云层数目增加时,云层的平均厚度减少,且较高层的云层平均厚度大于较低层的。云层间距的概率分布基本呈单峰分布,出现峰值范围的云层间距在1到3km之间,各区域之间没有明显差别,季节变化也不大。本文的研究为在气候模式中精确描述云的垂直结构提供了有用的参数化依据。 展开更多

关键词 云垂直结构 云量 cloudSAT 云观测卫星

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基于Cloudsat的降水云和非降水云垂直特征 被引量：28

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作者 尚博 周毓荃 +1 位作者 刘建朝 黄毅梅 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期1-9,共9页

降水云是人工增雨作业的主要对象,了解降水云系的垂直结构对于人工增雨可播条件的选择至关重要。利用Cloudsat卫星2008年3月—2009年2月资料,首先通过大量个例分析并结合地面降水量观测验证Cloudsat卫星识别降水云方法的合理性,在此基础... 降水云是人工增雨作业的主要对象,了解降水云系的垂直结构对于人工增雨可播条件的选择至关重要。利用Cloudsat卫星2008年3月—2009年2月资料,首先通过大量个例分析并结合地面降水量观测验证Cloudsat卫星识别降水云方法的合理性,在此基础上,统计分析了华北和江淮地区降水云与非降水云的垂直结构特征。统计结果表明:降水云与非降水云垂直结构存在明显差异,两地区降水云云底高度都在2 km以下,非降水云的云底高度以高于2km为主。两地区单层降水云云厚以大于6km为主,多层降水云云厚以2～4 km为主,非降水云云厚以小于2 km为主。两地区降水云夹层厚度集中于1～2 km,非降水云夹层厚度集中在4 km以上。江淮地区多层云降水频率略高于华北地区。 展开更多

关键词 垂直结构 降水云 cloudSAT卫星

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基于CloudSat卫星资料分析青藏高原东部夏季云的垂直结构 被引量：19

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作者 张晓 段克勤 石培宏 《大气科学》 CSCD 北大核心 2015年第6期1073-1080,共8页

本文利用CloudSat卫星资料,对青藏高原东部2006-2010年6-8月云垂直结构的空间分布进行分析,结果表明：（1）夏季青藏高原东部云发展可达到平流层,且高原东部云在5km以下以水云存在,5-10km以液相和固相共存的混态存在,在垂直高度10km以... 本文利用CloudSat卫星资料,对青藏高原东部2006-2010年6-8月云垂直结构的空间分布进行分析,结果表明：（1）夏季青藏高原东部云发展可达到平流层,且高原东部云在5km以下以水云存在,5-10km以液相和固相共存的混态存在,在垂直高度10km以上以冰云存在。由于CloudSat卫星资料云相的反演问题,可能会造成水云和混态云的发展上限偏低,冰云的发展下限抬升。（2）研究区整层水汽输送和云水平均路径空间分布存在一定的差异性,云水含量纬向分布表现为在26.5°-30.5°N附近存在一个明显的峰值区,经向分布表现为95°E以西云水含量低于以东。（3）研究区以单云层为主,尤其在青藏高原主体。单云层平均云层厚度4182 m,云顶高度、云厚限于水汽的输送,表现为由南向北波动下降。多层云发生频率在27°N以北明显减少,说明强烈的对流运动更容易激发多层云的产生。 展开更多

关键词 云垂直结构 cloudSat卫星资料 云水含量 云层

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基于CloudSat资料的中国及周边地区云垂直结构统计分析 被引量：43

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作者 王帅辉 韩志刚 +2 位作者 姚志刚 赵增亮 项杰 《高原气象》 CSCD 北大核心 2011年第1期38-52,共15页

利用2006年7月—2009年2月的CloudSat 2B-GEOPROF-LIDAR资料,分析了中国及周边地区（0°~60°N,70°~140°E）的云垂直结构分布特征,并根据气候特征的地域差异从该区域选出8个子区域,逐区统计了云垂直结构特征。结果表... 利用2006年7月—2009年2月的CloudSat 2B-GEOPROF-LIDAR资料,分析了中国及周边地区（0°~60°N,70°~140°E）的云垂直结构分布特征,并根据气候特征的地域差异从该区域选出8个子区域,逐区统计了云垂直结构特征。结果表明：整个研究区域内61%的云为单层云,39%的云为多层云,其中77%的多层云为2层云;无论冬、夏季,热带地区多层云出现频率均大于中纬度地区,副热带地区多层云出现频率季节差异较大,其中印度洋季风区多层云出现频率冬、夏季差异最大,夏季多于冬季;研究区域内,所有云的平均云顶、云底高度和云厚度分别为8.2,5.4和2.8 km,多层云中各云层之间晴空的平均厚度为4.4 km,其中2层云中晴空的厚度〉3层云中的厚度,且3层云上层与中层之间晴空厚度小于中层与下层之间厚度;热带地区所有云的平均云顶高度大于中纬度地区,且最上层云云顶高度的高值区与热带辐合带（ITCZ）的位置相对应,从冬季到夏季,由赤道向北移动;副热带地区云层平均厚度冬、夏季差异最大,夏季大于冬季,整个研究区域冬季较夏季有更多的薄高云。此外,对比各区域的云垂直结构特征发现,印度洋季风区、中国南海与西太平洋地区具有相似的云垂直结构特征,但其它各区域差异比较明显。 展开更多

关键词 cloudSAT 中国及周边地区 云垂直结构

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基于CloudSat卫星观测资料的辽宁省不同天气系统影响下云系垂直结构特征 被引量：9

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作者 孙丽 马嘉理 +5 位作者 赵妹慧 杨磊 刘旸 秦鑫 张晋广 袁健 《气象》 CSCD 北大核心 2019年第7期958-967,共10页

为区分不同天气系统影响下云垂直结构的差异,从而为人工增雨作业提供参考,对2004-2014年辽宁省进行人工增雨作业期间,500、850 hPa以及地面的天气形势进行了统计,利用CloudSat卫星观测资料对筛选的出现频率≥2次·a-1的系统配置下... 为区分不同天气系统影响下云垂直结构的差异,从而为人工增雨作业提供参考,对2004-2014年辽宁省进行人工增雨作业期间,500、850 hPa以及地面的天气形势进行了统计,利用CloudSat卫星观测资料对筛选的出现频率≥2次·a-1的系统配置下的云垂直结构进行分析,并研究了典型系统影响下的作业云系垂直结构特征。根据系统配置差异,2004-2014年间影响辽宁省的共有225次过程,可划分为17种配置类型,其中典型天气系统四种,分别为西风槽-切变线-冷锋(CF型)、西风槽-低涡-蒙古气旋(MCW型)、西风槽-低涡-南方气旋(SC型)和低涡-低涡-蒙古气旋型(MCV型)。对四种典型天气系统影响下的云垂直结构分析发现,不同天气系统影响下云层均以单层云为主。SC影响下的云层发展较为旺盛,云底较低而云顶较高,云层深厚。MCW影响下的云层云底高度较高,云层较薄。不同天气系统影响下的云夹层厚度大多(>50%)在1 km以下,而且随着云层数目增加,低于1 km的云夹层所占的比例增加。将云底高度≤2 km且云厚≥2 km视为作业云系,发现有云条件下,SC型符合条件的作业云系最多(59.7%),而MCW型影响下最少(14.5%)。作业云系以单层低冷云为主,单层低冷云的云底高度低于1 km且云顶高度可达7 km以上,作业云系的云夹层厚度对降水云催化效果影响较小。 展开更多

关键词 cloudSAT卫星 云垂直结构 天气系统影响

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基于CloudSat/CALIPSO资料的我国北方2个区域云垂直分布差异研究 被引量：8

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作者 邱玉珺 王宏奥 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期553-561,共9页

选用2008年1月—2014年10月的Cloud Sat/CALIPSO卫星资料,对中国北方两个4°×4°区域云垂直结构及其微物理参量进行了对比研究,区域1(114~118°E,37.5~41.5°N)和区域2(110°E^114°E,37.5~41.5°N)... 选用2008年1月—2014年10月的Cloud Sat/CALIPSO卫星资料,对中国北方两个4°×4°区域云垂直结构及其微物理参量进行了对比研究,区域1(114~118°E,37.5~41.5°N)和区域2(110°E^114°E,37.5~41.5°N)纬度相同经度不同。结果表明:1)区域1(E1)和区域2(E2)暖云层、混合云层和冷云层的云出现概率(Cloud Occurrence Probability,COP)差别较大。E1暖云层COP春季最大,E2则在夏、秋季达到较大值;E1混合层COP最大值出现在冬季,E2则出现在春季;2个区域冷云层COP均在春季达到最大。2)2个区域的COP高值区厚度有明显的季节性差异,E1的COP高值主要出现在夏、冬季,E2则主要出现在春、夏季。E1秋、冬季云体雷达回波最大值强于E2,但春、夏季弱于区域1。3)E2在春、秋季的液水含量、冰水含量、云滴有效半径均高于E1。 展开更多

关键词 消光系数 云出现频率 垂直结构 云水含量 有效半径

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基于CloudSat资料的东北地区降水云及非降水云垂直结构特征对比分析 被引量：7

8

作者 刘旸 赵姝慧 +1 位作者 蔡波 孙丽 《气象》 CSCD 北大核心 2017年第11期1374-1382,共9页

利用2007—2010年CloudSat和CALIPSO卫星资料,首先通过大量个例分析并结合地面逐小时降水量观测资料验证CloudSat卫星识别降水云指标的合理性。在此基础上,统计分析了东北地区(39°~53°N、119°~135°E)的云垂直结构参... 利用2007—2010年CloudSat和CALIPSO卫星资料,首先通过大量个例分析并结合地面逐小时降水量观测资料验证CloudSat卫星识别降水云指标的合理性。在此基础上,统计分析了东北地区(39°~53°N、119°~135°E)的云垂直结构参数,着重分析了降水云系和非降水云系的垂直结构差异和季节差异。结果表明:东北地区云量廓线呈双峰分布特征,有明显的昼夜及季节差异。东北地区以单层云为主,降水也主要产生于这类云系,是东北地区人工增雨作业的主要对象。单层降水云以低云、冷云、冰云或混合云为主,主要云类别是雨层云。双层降水云以高低云或中低云配置为主,且都为冷云;高层以冰云为主,主要类型是卷云和高层云;低层以混合云或冰云为主,主要类型是雨层云、层积云、积云。降水云系与非降水云系存在显著的垂直结构差异,双层云的降水由低层产生。云底高度较低、云体较厚且夹层厚度更薄的云易产生降水。同时,降水云云底温度更高,分布呈现出季节差异。 展开更多

关键词 云垂直结构 cloudSAT 降水云 云类别

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云探测卫星CloudSat 被引量：39

9

作者 马占山 刘奇俊 +1 位作者 秦琰琰 谌芸 《气象》 CSCD 北大核心 2008年第8期104-111,I0006,共9页

介绍了一种新型的云探测卫星CloudSat。首先概述了CloudSat卫星所携带的探测仪器及"A-列车"星座,着重介绍该卫星的主要产品和获取方式,并给出两种天气形势个例的卫星监测,最后探讨了CloudSat卫星产品的可能应用情况。

关键词 云探测卫星 卫星监测 云垂直结构

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基于CloudSat-CALIPSO数据的大兴安岭地区云宏微观物理量的垂直结构特征分析 被引量：3

10

作者 辛悦 毕力格 +4 位作者 包山虎 苏立娟 郑旭程 张德广 蔡敏 《气象》 CSCD 北大核心 2023年第4期427-438,共12页

大兴安岭是我国重要生态资源保护区,深入分析该区域云物理特性参量分布特征,对了解复杂地形区域气候变化及人工影响天气等具有重要意义。基于CloudSat-CALIPSO(CloudSat-Cloud Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observa... 大兴安岭是我国重要生态资源保护区,深入分析该区域云物理特性参量分布特征,对了解复杂地形区域气候变化及人工影响天气等具有重要意义。基于CloudSat-CALIPSO(CloudSat-Cloud Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations)卫星观测资料,分析了大兴安岭地区云层的宏、微观物理特征,结果表明:大兴安岭地区年平均云出现频率为59.5%,主要以高层云、卷云和层积云为主,春夏季云发生频率高于秋冬季。云层主要以薄云为主,61.41%的云厚度不超过2 km,云顶高度、云底高度分别呈现双峰型和单峰型分布形式。云垂直结构特征为单层云的出现频率最高,占到总云量的69.19%,随着云层数的增加,云的发生频率逐渐降低。大兴安岭地区云中液态水含量丰富,年平均值达244.41 mg·m^(-3),约为冰水含量年平均值的4倍,有83.2%的云水含量集中在低空5 km以下的区域。水滴粒子有效粒径和数浓度的年平均值分别为15.86μm和34.47个·cm^(-3),均小于冰晶粒子平均值。云中含水量和有效粒径随高度呈现单峰型分布形式,而云滴粒子数浓度则在低空呈现为双峰型分布形式。 展开更多

关键词 cloudSat-CALIPSO卫星 大兴安岭地区 云垂直结构 微物理特征

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基于CloudSat资料的洋面非降水暖云空间分布及云内液相水含量垂直结构

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作者 尉钧博 丁于皓 +1 位作者 劳坪 刘奇 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期559-569,共11页

利用CloudSat卫星搭载的云廓线雷达(cloud profiling radar,CPR)2007~2009年三年的观测资料,针对洋面非降水暖云有效廓线样本,分别对积云(Cu)、层云(St)、层积云(Sc)和高积云(Ac)等四类云型,分析了其在全球尺度的水平分布特征,并在此基... 利用CloudSat卫星搭载的云廓线雷达(cloud profiling radar,CPR)2007~2009年三年的观测资料,针对洋面非降水暖云有效廓线样本,分别对积云(Cu)、层云(St)、层积云(Sc)和高积云(Ac)等四类云型,分析了其在全球尺度的水平分布特征,并在此基础上特别考察了非降水暖云液相水含量(liquid water content,LWC)的垂直变化特性.研究发现,洋面非降水暖云中四类云型的样本占比从高至低依次为层积云76.46%、层云12.48%、积云7.45%、高积云3.61%,层积云在非降水暖云的总覆盖面积中占据主导作用.在样本量全球标准化后,四类云型的空间分布形式存在较大差异,层积云与层云主要集中于北美和南美大陆西侧近岸海域,积云与高积云则广泛分布于太平洋、大西洋和印度洋的洋面上,且高值位于大洋中部.尽管四类云型的生消机制和宏观形态存在很大差异,但不同云型LWC呈现出较为相似的垂直结构.对经几何厚度标准化后的LWC廓线进行比较,发现在四类典型非降水暖云中,由云底到云顶LWC一致呈现为先增后减的规律.云体中下部向上近似线性递增的结构基本反映了LWC的准绝热增长特性,而云体上部及云顶附近的向上递减结构明确反映了云顶普遍受到上空干空气侵入混合的强烈影响,由此导致了自云顶向下逐层衰减的云水蒸发.以云高和云厚两个参数分类的廓线统计结果还显示,LWC垂直结构受到云顶高度和云层几何厚度的影响.云层几何厚度增大时,LWC由云底到云中的递增结构会变厚,由云中到云顶的递减结构会变薄.几何厚度相同但云顶高度不同的云层,其LWC含量也有所不同,这表明对于特定云型,在生成及发展过程中,不同阶段所对应的LWC廓线结构也存在差异. 展开更多

关键词 非降水暖云 暖云类型 全球分布 液相云水含量 垂直结构

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北极三维云结构的时空变化:季节变化 被引量：1

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作者 冯时杰 黄菲 +2 位作者 刘一凡 张艺凡 周腾 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期140-156,共17页

本文基于2007-2020年多年气候月平均的CALIPSO云量的三维空间数据,研究了北极云量三维结构的气候态及季节变化特征。结果表明,北极的云量主要分布在大气边界层和对流层中,从边界层向上云量递减;水平空间分布主要表现出显著的海陆差异,... 本文基于2007-2020年多年气候月平均的CALIPSO云量的三维空间数据,研究了北极云量三维结构的气候态及季节变化特征。结果表明,北极的云量主要分布在大气边界层和对流层中,从边界层向上云量递减;水平空间分布主要表现出显著的海陆差异,云量最大值出现在北极大西洋扇区;垂向结构表现出对流层上下同位相变化的正压结构和低空大气边界层与对流层中上层反位相变化的一阶斜压模结构,在边界层中北冰洋海洋上空的云量大于北极陆地上空的云量,而在对流层中上层则正好相反。北极云量主要呈现出单峰型的季节变化特征, 2-3月云量最少, 9月云量最多。北极云量的季节变化主要体现在低空大气边界层云量的两个时空主模态变化中,第一模态主要反映了北极融冰期(5-10月)和结冰期(11月至次年4月)云量的反位相变化,方差贡献为59.35%;第二模态则主要体现了深秋(10-11月)和初夏(6-7月)北极地区海陆差异的反位相变化特征,方差贡献为19.22%。 展开更多

关键词 北极 云量 垂直结构 季节变化 海陆差异

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利用星载激光雷达资料研究东亚地区云垂直分布的统计特征 被引量：75

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作者 李积明 黄建平 +1 位作者 衣育红 吕达仁 《大气科学》 CSCD 北大核心 2009年第4期698-707,共10页

已有研究表明:云的垂直结构(简称CVS)是一个在卫星资料反演和气候模式预测中很重要的云特征。本文通过利用美国2006年刚发射的卫星CALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Obser-vations)所负载的激光雷达Level... 已有研究表明:云的垂直结构(简称CVS)是一个在卫星资料反演和气候模式预测中很重要的云特征。本文通过利用美国2006年刚发射的卫星CALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Obser-vations)所负载的激光雷达Level2_05km的云数据,研究了东亚地区(18°N^53°N,74°E^144°E)云的垂直分布特征。结果表明:东亚地区多层云云量在夏季、秋季、冬季、春季分别为43.6%、29.6%、21.1%、33.3%,而多层云分布中双层云比例最大。云顶和云底高度除了随季节变化显著外,还有明显的区域特征。单层云、双层云以及三层云的云顶和云底高度的数据显示,三层云中最上层的云顶和云底最高,并始终高于两层云中最上层云的云顶和云底高度。平均云层厚度季节变化不明显,其值普遍在0.9~2km范围之间。而云层间距同样没有明显的季节和区域变化,其出现的概率随距离的增大而减小。其中,间距在0.35km的概率最大,占到将近50%。而间距在1.45km附近的概率大约为15%,高一点的可达到20%。 展开更多

关键词 cloud-Aerosol LIDAR and INFRARED PATHFINDER Satellite OBSERVATIONS 云量 云的垂直结构

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利用探空数据分析云垂直结构的方法及其应用研究 被引量：118

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作者 周毓荃 欧建军 《气象》 CSCD 北大核心 2010年第11期50-58,共9页

云的垂直结构特征,无论是对天气、气候还是人工影响天气都十分重要,但业务上直接有效的观测手段十分缺乏。本文通过对比分析,确定了相对湿度阈值法分析云垂直结构的方法;利用我国气象业务探空秒数据,计算分析了不同云垂直结构,将得到的... 云的垂直结构特征,无论是对天气、气候还是人工影响天气都十分重要,但业务上直接有效的观测手段十分缺乏。本文通过对比分析,确定了相对湿度阈值法分析云垂直结构的方法;利用我国气象业务探空秒数据,计算分析了不同云垂直结构,将得到的分析结果同CloudSat云雷达实测云垂直结构进行多个例的对比分析,验证了相对湿度阈值判断云垂直结构方法的可行性,及利用我国业务探空资料分析云结构的可用性;为业务应用,开发了探空秒数据的实时读取和计算方法,设计制作了云垂直结构探空分析显示图,初步形成基于我国业务探空的云结构分析技术;并实时将这些技术应用到我国60周年国庆期间几次不同天气系统云结构的时间和空间演变特征分析中,得到有意义的结果。 展开更多

关键词 探空 云垂直结构 云分析应用

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LASG/IAP和BCC大气环流模式模拟的云辐射强迫之比较 被引量：21

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作者 郭准 吴春强 +1 位作者 周天军 吴统文 《大气科学》 CSCD 北大核心 2011年第4期739-752,共14页

通过与ISCCP(International Satellite Cloud Cli matology Project)逐月辐射资料的比较,本文从气候态和对ENSO响应的角度,评估了国内的三个大气环流模式BCC AGCM、IAP GAMIL和IAP SAMIL对云辐射强迫的模拟能力,讨论了影响模拟结果不确... 通过与ISCCP(International Satellite Cloud Cli matology Project)逐月辐射资料的比较,本文从气候态和对ENSO响应的角度,评估了国内的三个大气环流模式BCC AGCM、IAP GAMIL和IAP SAMIL对云辐射强迫的模拟能力,讨论了影响模拟结果不确定性的因素。分析表明,三个模式均能较为合理地再现年平均长、短波云辐射强迫及净云辐射强迫的空间分布型,其与ISCCP资料年平均结果的空间相关系数,均超过了1%水平的信度检验。定量比较表明,除部分区域外,模式模拟的云辐射强迫的强度与ISCCP资料相比存在显著差异,尤以副热带大洋最为显著。三个模式模拟的云净辐射强迫在赤道外北太平洋、热带东南和西南太平洋存在显著的偏差。分析表明,造成上述模拟偏差的原因,一是对流的模拟偏差,二是云方案,二者导致模式无法合理再现观测中的云量分布、云垂直结构(云高度、云厚等)和云光学属性,最终导致云辐射强迫的模拟偏差。此外,在年际变率方面,模式基本模拟出ENSO期间云净辐射强迫"东正西负"的响应分布型,但是BCC AGCM和IAP SAMIL在西太平洋的负响应偏强,而IAP GAMIL的响应偏弱且中心位于赤道中太平洋。 展开更多

关键词 大气模式 云辐射强迫 模式不确定性 云垂直结构

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太行山东麓一次低槽冷锋降水云系云物理结构和作业条件的飞机观测研究 被引量：16

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作者 孙玉稳 董晓波 +11 位作者 李宝东 段英 胡向峰 杨洋 吕峰 樊荣 康增妹 王建恒 赵孝伟 杨永胜 范浩 李德俊 《高原气象》 CSCD 北大核心 2019年第5期971-982,共12页

2017年5月22日河北省出现一次低槽冷锋降水过程,河北省人工影响天气办公室利用机载粒子测量系统在太行山东麓区域对积层混合云进行了5次垂直探测。依据这些飞机探测资料结合石家庄天气雷达和邢台皇寺观测站的Ka波段云雷达资料分析了积... 2017年5月22日河北省出现一次低槽冷锋降水过程,河北省人工影响天气办公室利用机载粒子测量系统在太行山东麓区域对积层混合云进行了5次垂直探测。依据这些飞机探测资料结合石家庄天气雷达和邢台皇寺观测站的Ka波段云雷达资料分析了积层混合云的微物理结构和增雨作业条件。结果表明,降水云系出现在低槽槽前西南气流中,积层混合云由冷、暖云组成,云厚大于5 km,暖云厚度大于2 km,冷云厚度大于3 km,0℃层高度位于3577~4004 m,云底温度为15.4℃,云顶温度为-17℃。云内出现最强雷达回波达45 dBZ的对流雨核,人工增雨作业应在雷达回波强度不超过40 dBZ,且4000 m以上雷达回波强度不超过30 dBZ积层混合云区实施增雨作业。嵌入对流核的积层混合云中,5000 m以上冷云中上层过冷水含量达0.2 g·m^-3,比稳定的层状云中过冷水含量提高2~4倍;丰富的过冷水从雨核发展初期维持到雨核发展盛期,且该高度层是冰晶重要增长区,温度在-15^-5℃之间,适合催化作业。 展开更多

关键词 积层混合云 垂直探测 云微物理结构 云粒子谱

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基于卫星资料的中国西部地区云垂直结构分析 被引量：18

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作者 叶培龙 王天河 +3 位作者 尚可政 吕巧谊 王式功 李景鑫 《高原气象》 CSCD 北大核心 2014年第4期977-987,共11页

利用2007年3月2008年2月CloudSat与CALIPSO卫星相结合的云分类产品2B-CLDCLASS-LIDAR数据,分析了中国西部及周边地区云的垂直结构特征。研究结果表明,各地区单层云出现频率均大于多层云,天山山脉、祁连山脉中西段多层云出现频率全年均... 利用2007年3月2008年2月CloudSat与CALIPSO卫星相结合的云分类产品2B-CLDCLASS-LIDAR数据,分析了中国西部及周边地区云的垂直结构特征。研究结果表明,各地区单层云出现频率均大于多层云,天山山脉、祁连山脉中西段多层云出现频率全年均大于周围地区;所有云的云顶和云底高度在不同高度的出现频率具有明显的区域和季节变化特征,且云顶高度的季节变化较云底高度显著;西北地区各云层高度的季节变化不明显,青藏高原(下称高原)地区各云层高度在冬、夏季反差较大;单层云的平均厚度超过2 km,2层云和3层云的厚度基本在1~2 km;云层间距以2层云最大,且高原地区云层间距季节变化较西北地区明显;高原南坡夏季冰云出现频率较多,其他地区冬、春季冰云出现较多,除高原南坡外,冬季冰云出现频率均在80%以上。 展开更多

关键词 cloudSat/CALIPSO 西北地区 青藏高原 云垂直结构

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8、9月沈阳地区卫星观测云垂直结构的气候特征分析 被引量：7

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作者 赵姝慧 班显秀 +6 位作者 袁健 耿树江 王胜杰 秦鑫 张鹏亮 刘旸 董博 《高原气象》 CSCD 北大核心 2014年第6期1640-1647,共8页

利用Cloudsat和CALIPSO卫星资料统计分析了8、9月沈阳地区云系的垂直结构特征。结果表明,8月下旬和9月上旬沈阳地区出现的云系以单层云为主,所占比例分别是72.43%和63.5%;双层云所占比例分别是27.1%和28.62%;其余为三层云。8月下旬,低... 利用Cloudsat和CALIPSO卫星资料统计分析了8、9月沈阳地区云系的垂直结构特征。结果表明,8月下旬和9月上旬沈阳地区出现的云系以单层云为主,所占比例分别是72.43%和63.5%;双层云所占比例分别是27.1%和28.62%;其余为三层云。8月下旬,低云的云底高度在0.5~1.5 km之间,中云在3.8~4.0 km之间,高云在8~9 km之间;9月上旬,低云的云底高度在1.0~1.5 km之间,中云之上如果没有其他云层,其云底高度在5.0 km以上,如果之上还有云层,则其云底高度在3.2~4.5 km之间,高云之下如果没有其他云层,云底高度在7.4~7.8 km之间,如果之下还有其他云层,其云底高度在9 km以上。建立的8、9月沈阳地区作业云系垂直结构特征模型能够为人工影响作业方案的设计提供有效参考。 展开更多

关键词 cloudSAT卫星 CALIPSO卫星 云 垂直结构特征

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毫米波雷达与无线电探空对云垂直结构探测的一致性分析 被引量：24

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作者 王喆 王振会 曹晓钟 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期815-826,共12页

在众多种针对云垂直结构的探测中,毫米波雷达可获取云底、云顶、云厚等完整的云垂直结构信息,并可以连续监测云的垂直剖面变化,是有力的探测手段之一。而无线电探空因其直接的测量优势,能直观、确切地描述大气湿度垂直结构,可将其进一... 在众多种针对云垂直结构的探测中,毫米波雷达可获取云底、云顶、云厚等完整的云垂直结构信息,并可以连续监测云的垂直剖面变化,是有力的探测手段之一。而无线电探空因其直接的测量优势,能直观、确切地描述大气湿度垂直结构,可将其进一步处理生成云垂直结构信息,并作为一种数据源用于与毫米波雷达云垂直结构探测结果进行比对,以评估毫米波雷达针对云宏观垂直结构的探测性能,为毫米波雷达更好地应用于云探测提供参考。通过获取位于北京南郊观象台的毫米波雷达2014年10月28日至2015年2月17日长达113天连续观测的反射率因子以及探空温、压、湿数据,设计或选取合适的方法对二者进行云边界的计算,并进行云高(包括云底高和云顶高)以及云层数的一致性比对分析。结果认为,除对于高层云的云顶高度毫米波雷达由于探测限制不能探测到10 km以上的云顶,某些时刻与探空产生较大差异外,在云底高度以及中低云的云顶高度上可以与探空观测取得很好的匹配效果,对于云的垂直分层上二者也有较强的一致性。该毫米波雷达具有较为准确并连续刻画10 km以下云垂直结构的能力。 展开更多

关键词 毫米波测云雷达 L波段无线电气球探空 云垂直结构 一致性分析

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基于掩星资料的中国地区云垂直分布研究 被引量：5

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作者 韩丁 严卫 +2 位作者 贾本凯 赵现斌 张日伟 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1040-1045,1227,共7页

基于相对湿度廓线出入云层时发生突变反演云边界的思想,利用气象、电离层和气候卫星探测系统(COSMIC)2007年1月至2009年1月的探测资料,对中国及周边地区云的垂直结构特征进行统计分析。结果表明:所研究区域内的云层主要为单层云、双层... 基于相对湿度廓线出入云层时发生突变反演云边界的思想,利用气象、电离层和气候卫星探测系统(COSMIC)2007年1月至2009年1月的探测资料,对中国及周边地区云的垂直结构特征进行统计分析。结果表明:所研究区域内的云层主要为单层云、双层云和三层云,云层发生概率呈现"夏高冬低"的特点,且沿经纬方向各有不同的变化趋势;云量近似为"双峰"分布,并具有一定的季节变化规律;云高度、厚度和云层间晴空厚度具有不同的变化范围,在夏季较大,冬季较小。 展开更多

关键词 COSMIC 相对湿度 云边界 云垂直结构 双峰

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