夏季白天中国中东部不同类型云分布特征及其对近地表气温的影响

本文利用2001~2017年ERA5再分析资料以及CERES卫星资料,探究夏季白天中国中东部不同类型云的云量及其光学厚度的时空变化特征,并利用一维辐射对流模式定量分析不同类型云对近地表气温的影响。观测结果表明:夏季白天中国中东部总云量及其光学厚度整体呈由南向北逐渐减小的分布特征,且中高云量占主导地位。总云量整体呈-0.3%a^-1显著减少趋势,其中低云的贡献(-0.27%a^-1)最大;总云光学厚度为0~0.1 a^-1增加趋势,其中低云光学厚度(0.06 a^-1)和中低云光学厚度(0.03 a^-1)呈增加趋势,而中高云光学厚度(-0.08 a^-1)和高云光学厚度(-0.03 a^-1)呈减少趋势。模式结果表明:四种不同类型云的温度效应(Cloud Effect Temperature,CET)均为负值,表现为降温效应。低云、中低云、中高云和高云的年均CET值分别为-2.9℃、-2.7℃、-2.2℃和-1.7℃。其中,低云在华北平原降温可达-5℃;中低云和中高云在四川盆地和云贵高原降温可达-7.8℃。不同类型云温度效应与近地表气温的年际变化具有较好的一致性,具体表现为:2004年前(后)近地表气温呈现下降(上升)趋势,不同类型云的CET在此期间呈下降(上升)趋势,表现为云的降温效应增强(减弱)与近地表气温下降(上升)相对应,体现了夏季白天中国中东部4种不同类型云温度效应与近地表气温都呈正相关关系。特别地,夏季白天中国中东部中高云量占主导地位,其CET与近地表气温的相关系数高达0.63。综上,夏季白天中国中东部不同类型云温度效应对近地表气温的影响不同,但均呈正相关关系。定量分析不同类型云对近地表气温的影响可以为定量研究云反馈对区域增暖的作用以及合理预估未来区域增暖情景提供必要的科学参考。