黄土高原地区云垂直结构的激光雷达遥感研究

获知云垂直分布的信息对全球气候变化和人工增雨作业具有重要研究意义。利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)地基双波段偏振激光雷达于2009年12月至2011年11月的观测资料统计了云底/云顶高度、云几何厚度和单层云、多层云在不同季节的垂直分布情况,并对所有高度范围云和6 km以上云的色比和退偏比分布进行分析。结果表明,SACOL站地区春夏秋季节分布在0～2 km的低云所占比例超过34.9%,不透明云出现的频率高达33.5%以上;而冬季主要以4～6 km的云分布居多(35.1%)且不透明云较少(7.8%);所有高度云的色比呈单峰分布且峰值集中在1.8～2.6范围内;所有高度云的退偏比呈双峰结构,结合6 km以上云退偏比的单峰结构可将0.2～0.25区间的退偏比值作为区分水相云和冰相云的判断依据。此外,边界层的发展对云垂直结构的影响使边界层云的云底高度随边界层高度的升高而升高。

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

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%。