一种利用地基高光谱干涉仪AERI遥感云底等效高度和等效发射率的方法

基于地基红外干涉仪AERI高光谱辐射观测资料,选用美国能源部大气辐射计划(ARM)与中方合作的ARM流动观测系统(AMF)2008年在寿县的观测资料,利用逐线积分模式LBLRTM正演地面接收的大气窗区向下辐射,将数值模拟与实际谱线进行对比.当模拟值与AERI观测值的差大于3mW(cm2srcm1)1时,判定天空中有云,反之则无云.在此基础上,本文发展了一套反演天顶方向上等效云底高度和等效云底发射率的新方法:1)在模式中将天顶方向上的真实云假设为单层等温黑体云,反演等效云底高度He,使得云底高度为He的黑体云对地面接收的大气窗区向下辐射的贡献与真实云相同.利用寿县的观测资料验证上述方法,结果表明:对于较低、较厚的云层,He与真实云底高度极为接近,随着真实云底高增加,两者差值逐渐增大.2)当利用激光雷达或云雷达获得云底几何高度时,将天顶方向上的真实云在模式中假设为单层等温灰体云,灰体云的云底高度设为观测值,由此反演大气窗区云底向下等效发射率e,使得灰体云与真实云对地面接收到的大气窗区向下辐射贡献相同.检验结果表明:50次模拟求得的低云、中云和高云的平均等效发射率分别为0.967,0.781和0.616;随着云底高度增加,云底等效发射率e减小.这两种反演方法得到的结果有助于研究云在大气窗区对大气辐射收支的影响以及气候模式中云的参数化方案.

天山低层云水资源中冰粒子物理属性年际变化

采用2003年1月至2012年12月美国宇航局NASA发布的CERES SSF Aqua MODIS Edition 1B、2B和3A云资料,从冰水柱含量、云等效温度、云等效高度以及冰粒子等效直径4个云物理宏微观属性考察天山低层云水资源年际变化特征。结果表明:冰水柱含量均值在32.7~92.0 g/m2之间,云等效温度均值在214.9~257.3 K之间,云等效高度均值在3.9~5.7 km之间,冰粒子等效直径均值在12.7~22.4μm之间。冰水柱含量、云等效高度、云等效温度均呈降低的年际变化特征,冰粒子等效直径呈增加的年际变化特征。