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CloudSat/CALIPSO卫星资料分析云的全球分布及其季节变化特征
被引量:
15
1
作者
郑建宇
刘东
+3 位作者
王志恩
田晓敏
王英俭
谢晨波
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期420-433,共14页
全球气候模式(GCM)中云的参数化方案具有不确定性,了解云的时、空变化能为参数化方案提供有效参考。利用搭载在属于A-Train卫星序列的CloudSat和CALIPSO上的94 GHz云廓线雷达(CPR)以及正交极化云-气溶胶激光雷达(CALIOP)联合的2级云分...
全球气候模式(GCM)中云的参数化方案具有不确定性,了解云的时、空变化能为参数化方案提供有效参考。利用搭载在属于A-Train卫星序列的CloudSat和CALIPSO上的94 GHz云廓线雷达(CPR)以及正交极化云-气溶胶激光雷达(CALIOP)联合的2级云分类产品,分析了2007年3月—2010年2月8种云类及三相态的云量地理分布、纬向垂直分布的季节变化特征以及云层分布概率。结果发现,卷云的分布体系与深对流云相似,主要集中在西太平洋暖池、全球各季风区及赤道辐合带,分布格局与气压带、风带季节性移动一致。层云与层积云主要分布在中低纬度非季风区以及中高纬度的洋面上。高积云与高层云的分布形成明显的海陆差异,雨层云与积云的分布形成明显的纬度差异。冰云分布与卷云相似,云高随纬度递增而递减;水云分布与层积云相似,平均分布于2km高度;混合云集中于高纬度地区及赤道辐合带,中纬度地区随纬度变化集中于海拔0—10km的弧形带。层状云多以多层云形式出现,积状云多以单、双层云的形式出现,层状云的云重叠现象比积状云更显著。积状和层状云的分布特征与积云和层云降水的分布特征基本一致,验证了不同类型降水的卫星观测结果,同时为气候模式的云量诊断方案提供对比验证的数据。
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关键词
CloudSat/CALIPSO
云类
云相
地理分布
纬向垂直分布
季节变化
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职称材料
基于星载云雷达资料的东亚大陆云垂直结构特征分析
被引量:
16
2
作者
尹金方
王东海
+1 位作者
翟国庆
王志恩
《气象学报》
CSCD
北大核心
2013年第1期121-133,共13页
利用近5年(2006年6月—2011年4月)的Cloudsat卫星资料分析了东亚大陆云垂直结构特征。结果表明:(1)降水(文中可降水是根据观测到的可降水粒子信息计算到达地面的降水,并不是指地面观测到的实际降水)云和非降水云的雷达反射率(回波)垂直...
利用近5年(2006年6月—2011年4月)的Cloudsat卫星资料分析了东亚大陆云垂直结构特征。结果表明:(1)降水(文中可降水是根据观测到的可降水粒子信息计算到达地面的降水,并不是指地面观测到的实际降水)云和非降水云的雷达反射率(回波)垂直分布存在一定差异,除降水云反射率通常接地外,降水云主要集中在8 km以下,反射率通常为-20—15dBz,非降水云主要集中在4—12 km,反射率为-28—0 dBz;降水云雷达反射率频数大值中心在2 4 km,对应的雷达反射率为0—10 dBz,而非降水云出现在8—10 km,且对应的雷达反射率为-26—-24 dBz;(2)从雷达反射率廓线来看,降水云中雷达反射率随高度的变化先增强后减弱,而非降水云几乎不变;(3)液态降水云、固态降水云和毛毛雨降水云反射率的垂直分布明显不同;(4)液态降水云自11至7 km雷达反射率迅速增强,表明此高度是粒子快速增长的优势空间;(5)固态降水云中-15℃温度频数分布与雷达反射率频数大值中心有很好的对应关系,表明在-15℃附近的条件下冰相粒子凝华-碰冻是粒子增长的优势过程;(6)云的垂直结构随着季节变更而变化,降水云春季、夏季和秋季的雷达反射率垂直分布变化不明显,而冬季主要在低层;固态降水云的垂直分布频数大值中心从春季至冬季呈"双-单"中心交替变化,且与云中-15℃频数分布变化一致;非降水云雷达反射率垂直分布没有明显的季节变化;(7)深对流云和雨层云是形成降水粒子的主要云型。
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关键词
Cloudsat资料
云垂直结构
降水云和非降水云
雷达反射率
频数分布
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职称材料
庐山云雾及降水的日、季节变化和宏微观物理特征观测研究
被引量:
17
3
作者
郭丽君
郭学良
+5 位作者
楼小凤
卢广献
吕恺
孙赫敏
李军
张小鹏
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期923-937,共15页
庐山云雾观测站2015年重新开始观测试验。利用2015年11月—2018年2月庐山云雾试验站观测的云物理资料和九江站的雷达资料,统计研究了庐山云雾及降水的日、季节变化和宏微观物理特征。结果表明,庐山强降水多发生在夏季,降水强度超过100 m...
庐山云雾观测站2015年重新开始观测试验。利用2015年11月—2018年2月庐山云雾试验站观测的云物理资料和九江站的雷达资料,统计研究了庐山云雾及降水的日、季节变化和宏微观物理特征。结果表明,庐山强降水多发生在夏季,降水强度超过100 mm/h,而云雾天多发生在秋冬春季,最高云和雾天数达25 d/月,最低能见度仅20 m,东北风有利于水汽的冷却凝结。云雾辐射影响下的日最低温度出现在09时前后,即云雾消散前。利用雷达资料对降水分类,庐山秋冬季层状云、积层混合云和对流云降水分别占29%、44%和27%,春夏季的对流云和积层混合云降水分别占83%和17%。与城市降水和雾相比,庐山降水的中、小雨滴多,云雾滴谱的数浓度较低,双峰结构显著,且谱较宽。随着云内降水量级的增大,雨滴的数浓度和尺度不断增加,更易于启动碰并机制,使小于11 μm和大于30 μm云雾滴减少,导致11 μm的峰值更为显著。降雪期间的小云雾滴较为丰富,固态降水更容易通过凇附过程消耗大的过冷云滴。
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关键词
庐山
云雾和降水
日和季节变化
宏微观物理特征
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职称材料
云辐射效应在华北持续性大雾维持和发展中的作用
被引量:
12
4
作者
郭丽君
郭学良
+1 位作者
栾天
吕恺
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期111-128,共18页
观测研究发现华北地区的持续性大雾天气通常伴随高层云的存在,具有云-雾共存结构特征,为揭示云在持续性大雾维持和发展中的作用,利用中尺度数值模式WRF,结合华北雾霾观测试验期间的卫星、探空、地面观测、系留气艇、微波辐射计等观测资...
观测研究发现华北地区的持续性大雾天气通常伴随高层云的存在,具有云-雾共存结构特征,为揭示云在持续性大雾维持和发展中的作用,利用中尺度数值模式WRF,结合华北雾霾观测试验期间的卫星、探空、地面观测、系留气艇、微波辐射计等观测资料,研究了2011年12月3—6日和2013年1月28—31日两次华北持续性大雾天气形成和发展演变过程。在模拟与观测对比检验研究的基础上,重点开展了云辐射效应在大雾维持和发展中作用的探讨。研究结果表明:两次大雾过程持续时间超过48 h,近地面具有偏南暖湿平流,在持续性大雾发展过程中,均出现了由单层雾发展为云-雾共存结构,一般是雾形成24 h以后有中高云移到雾层之上,云底高度在3 km以上,云厚超过3.5 km,云中以冰晶和雪晶为主。白天云-雾共存结构出现后,云-雾的反照率效应使地表接收的短波辐射减少71%—84%,地面增温效应显著减小,从而阻碍了大雾的消散过程,使大雾天气得以维持,同时由于云-雾产生的温室效应,湍流过程加强,使地面雾向上扩展,雾在稳定层内维持;夜晚云-雾共存时,由于云-雾温室效应使地表净长波辐射增大超过70 W/m2,导致地面长波辐射冷却过程减弱,并不利于雾的加强,但云对雾的增温效应有利于混合层内的湍流扩散过程,促使雾在更高的空间内得以维持。可见,在云-雾共存结构中,云辐射效应有利于低层大雾的长时间维持,对持续性大雾的形成和发展产生了重要作用。
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关键词
云辐射效应
持续性大雾
云-雾共存结构
数值模拟
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职称材料
题名
CloudSat/CALIPSO卫星资料分析云的全球分布及其季节变化特征
被引量:
15
1
作者
郑建宇
刘东
王志恩
田晓敏
王英俭
谢晨波
机构
中国
科学
院安徽光学与精密机械研究所中国
科学
院
大气
光学重点实验室
中国
科学
技术
大学
美国怀俄明大学大气科学系
出处
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期420-433,共14页
基金
中国科学院科技服务网络计划STS区域重点项目(KFJ-STS-QYZD-022)
中国科学院青促会项目(2017482)
+3 种基金
国家重点基础研究发展计划973项目(2013CB955801
2013CB955802)
国家自然科学基金项目(41590871)
国家自然科学基金青年基金项目(41905032)
文摘
全球气候模式(GCM)中云的参数化方案具有不确定性,了解云的时、空变化能为参数化方案提供有效参考。利用搭载在属于A-Train卫星序列的CloudSat和CALIPSO上的94 GHz云廓线雷达(CPR)以及正交极化云-气溶胶激光雷达(CALIOP)联合的2级云分类产品,分析了2007年3月—2010年2月8种云类及三相态的云量地理分布、纬向垂直分布的季节变化特征以及云层分布概率。结果发现,卷云的分布体系与深对流云相似,主要集中在西太平洋暖池、全球各季风区及赤道辐合带,分布格局与气压带、风带季节性移动一致。层云与层积云主要分布在中低纬度非季风区以及中高纬度的洋面上。高积云与高层云的分布形成明显的海陆差异,雨层云与积云的分布形成明显的纬度差异。冰云分布与卷云相似,云高随纬度递增而递减;水云分布与层积云相似,平均分布于2km高度;混合云集中于高纬度地区及赤道辐合带,中纬度地区随纬度变化集中于海拔0—10km的弧形带。层状云多以多层云形式出现,积状云多以单、双层云的形式出现,层状云的云重叠现象比积状云更显著。积状和层状云的分布特征与积云和层云降水的分布特征基本一致,验证了不同类型降水的卫星观测结果,同时为气候模式的云量诊断方案提供对比验证的数据。
关键词
CloudSat/CALIPSO
云类
云相
地理分布
纬向垂直分布
季节变化
Keywords
CloudSat/CALIPSO
Cloud types
Cloud phase
Global distribution
Zonal vertical distribution
Seasonal variation
分类号
P405 [天文地球—大气科学及气象学]
P426.52 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
基于星载云雷达资料的东亚大陆云垂直结构特征分析
被引量:
16
2
作者
尹金方
王东海
翟国庆
王志恩
机构
浙江
大学
地球
科学
系
中国气象
科学
研究院灾害天气国家重点实验室
美国怀俄明大学大气科学系
出处
《气象学报》
CSCD
北大核心
2013年第1期121-133,共13页
基金
财政部/科技部公益性行业(气象)科研专项(GYHY200806007和GYHY201006014)
国家自然科学基金项目(40875022
+2 种基金
40633016和41175047)
国家重点基础研究发展计划973项目(2012CB417204)
中国气象科学研究院和灾害天气国家重点实验室基本科研业务专项基金(2008LASWZI01和12011LAS-B14)
文摘
利用近5年(2006年6月—2011年4月)的Cloudsat卫星资料分析了东亚大陆云垂直结构特征。结果表明:(1)降水(文中可降水是根据观测到的可降水粒子信息计算到达地面的降水,并不是指地面观测到的实际降水)云和非降水云的雷达反射率(回波)垂直分布存在一定差异,除降水云反射率通常接地外,降水云主要集中在8 km以下,反射率通常为-20—15dBz,非降水云主要集中在4—12 km,反射率为-28—0 dBz;降水云雷达反射率频数大值中心在2 4 km,对应的雷达反射率为0—10 dBz,而非降水云出现在8—10 km,且对应的雷达反射率为-26—-24 dBz;(2)从雷达反射率廓线来看,降水云中雷达反射率随高度的变化先增强后减弱,而非降水云几乎不变;(3)液态降水云、固态降水云和毛毛雨降水云反射率的垂直分布明显不同;(4)液态降水云自11至7 km雷达反射率迅速增强,表明此高度是粒子快速增长的优势空间;(5)固态降水云中-15℃温度频数分布与雷达反射率频数大值中心有很好的对应关系,表明在-15℃附近的条件下冰相粒子凝华-碰冻是粒子增长的优势过程;(6)云的垂直结构随着季节变更而变化,降水云春季、夏季和秋季的雷达反射率垂直分布变化不明显,而冬季主要在低层;固态降水云的垂直分布频数大值中心从春季至冬季呈"双-单"中心交替变化,且与云中-15℃频数分布变化一致;非降水云雷达反射率垂直分布没有明显的季节变化;(7)深对流云和雨层云是形成降水粒子的主要云型。
关键词
Cloudsat资料
云垂直结构
降水云和非降水云
雷达反射率
频数分布
Keywords
Cloudsat data
Cloud vertical profile
Precipitation and non-precipitation cloud
Radar reflectivity
Frequency distribution
分类号
P426.5 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
庐山云雾及降水的日、季节变化和宏微观物理特征观测研究
被引量:
17
3
作者
郭丽君
郭学良
楼小凤
卢广献
吕恺
孙赫敏
李军
张小鹏
机构
中国气象
科学
研究院云雾物理环境重点实验室
美国怀俄明大学大气科学系
北京市气象探测中心
中国气象
科学
研究院庐山云雾试验站
江西庐山气象局
出处
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期923-937,共15页
基金
中国气象科学研究院基本科研业务费专项(2016Z004)
国家自然科学基金项目(41605111、41675137)
文摘
庐山云雾观测站2015年重新开始观测试验。利用2015年11月—2018年2月庐山云雾试验站观测的云物理资料和九江站的雷达资料,统计研究了庐山云雾及降水的日、季节变化和宏微观物理特征。结果表明,庐山强降水多发生在夏季,降水强度超过100 mm/h,而云雾天多发生在秋冬春季,最高云和雾天数达25 d/月,最低能见度仅20 m,东北风有利于水汽的冷却凝结。云雾辐射影响下的日最低温度出现在09时前后,即云雾消散前。利用雷达资料对降水分类,庐山秋冬季层状云、积层混合云和对流云降水分别占29%、44%和27%,春夏季的对流云和积层混合云降水分别占83%和17%。与城市降水和雾相比,庐山降水的中、小雨滴多,云雾滴谱的数浓度较低,双峰结构显著,且谱较宽。随着云内降水量级的增大,雨滴的数浓度和尺度不断增加,更易于启动碰并机制,使小于11 μm和大于30 μm云雾滴减少,导致11 μm的峰值更为显著。降雪期间的小云雾滴较为丰富,固态降水更容易通过凇附过程消耗大的过冷云滴。
关键词
庐山
云雾和降水
日和季节变化
宏微观物理特征
Keywords
Mount Lu
Clouds
Fog and precipitation
Diurnal and seasonal variations
Macroscopic and microphysical properties
分类号
P426 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
云辐射效应在华北持续性大雾维持和发展中的作用
被引量:
12
4
作者
郭丽君
郭学良
栾天
吕恺
机构
中国气象
科学
研究院云雾物理环境重点实验室
美国怀俄明大学大气科学系
拉勒米
出处
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期111-128,共18页
基金
国家自然科学基金项目(41605111
41675137)
中国气象科学研究院基本科研业务费专项(2016Z004)
文摘
观测研究发现华北地区的持续性大雾天气通常伴随高层云的存在,具有云-雾共存结构特征,为揭示云在持续性大雾维持和发展中的作用,利用中尺度数值模式WRF,结合华北雾霾观测试验期间的卫星、探空、地面观测、系留气艇、微波辐射计等观测资料,研究了2011年12月3—6日和2013年1月28—31日两次华北持续性大雾天气形成和发展演变过程。在模拟与观测对比检验研究的基础上,重点开展了云辐射效应在大雾维持和发展中作用的探讨。研究结果表明:两次大雾过程持续时间超过48 h,近地面具有偏南暖湿平流,在持续性大雾发展过程中,均出现了由单层雾发展为云-雾共存结构,一般是雾形成24 h以后有中高云移到雾层之上,云底高度在3 km以上,云厚超过3.5 km,云中以冰晶和雪晶为主。白天云-雾共存结构出现后,云-雾的反照率效应使地表接收的短波辐射减少71%—84%,地面增温效应显著减小,从而阻碍了大雾的消散过程,使大雾天气得以维持,同时由于云-雾产生的温室效应,湍流过程加强,使地面雾向上扩展,雾在稳定层内维持;夜晚云-雾共存时,由于云-雾温室效应使地表净长波辐射增大超过70 W/m2,导致地面长波辐射冷却过程减弱,并不利于雾的加强,但云对雾的增温效应有利于混合层内的湍流扩散过程,促使雾在更高的空间内得以维持。可见,在云-雾共存结构中,云辐射效应有利于低层大雾的长时间维持,对持续性大雾的形成和发展产生了重要作用。
关键词
云辐射效应
持续性大雾
云-雾共存结构
数值模拟
Keywords
Cloud radiative effect
Persistent fog events
Co-existing structure of clouds and fog
Numerical simulation
分类号
P426.4 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
CloudSat/CALIPSO卫星资料分析云的全球分布及其季节变化特征
郑建宇
刘东
王志恩
田晓敏
王英俭
谢晨波
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018
15
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职称材料
2
基于星载云雷达资料的东亚大陆云垂直结构特征分析
尹金方
王东海
翟国庆
王志恩
《气象学报》
CSCD
北大核心
2013
16
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职称材料
3
庐山云雾及降水的日、季节变化和宏微观物理特征观测研究
郭丽君
郭学良
楼小凤
卢广献
吕恺
孙赫敏
李军
张小鹏
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019
17
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职称材料
4
云辐射效应在华北持续性大雾维持和发展中的作用
郭丽君
郭学良
栾天
吕恺
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019
12
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