基于Aqua/CERES数据的辽宁省云宏微观特征及其与降水的相关性研究
发布时间：2021-10-16 07:13
利用2014—2015年的云和地球辐射能量系统CERES Aqua Edition 4A SSF的云产品以及地面小时降水数据,对辽宁地区（38.5°N—43.5°N、118.5°E—126°E）云宏微观特征参量的时空分布进行分析,并研究各参数与降水的相关性,建立基于云光学厚度（COD）与云水路径（CWP）的降水云识别指标。结果表明,夏季云层发展旺盛,云量（CF）、COD、云顶高度（CTH）以及CWP值均较高,平均值分别为62.7%、17.9、6.5 km和252.1 g·m-2,而冬季云参数的值最低,分别为48.3%、7.0、3.4 km和106.2 g·m-2,仅云粒子有效半径（ER）显著高于其他季节。受地形影响,西部地区（122°E以西）的成云条件较东部差,除CTH较高外,其他云参量均较东部偏低。除云顶气压（CTP）和云顶温度（CTT）外,CF、COD、CWP和ER均随降水强度的增加而增加,说明云层越深厚降水强度越大,云含水量越高,粒子尺度越大。筛选出的与降水强度相关性最高的COD与CWP作为降水云识别因子,利用TS评分及HSS评分方法,...
【文章来源】：干旱气象. 2020,38(04)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
研究区域及其地形(单位:m)
图3为2014—2015年辽宁省云宏微观参数年平均值的空间分布。可以看出,除CTH外,其他参量均呈现西低东高的分布特征,这与季节平均的空间分布特征一致,同时也与已有研究给出的辽宁省降水西低东高的空间分布特征一致[16-17]。2.2 云宏微观特征参数随降水的变化
CTH、CTT以及CTP均能在一定程度上代表云顶发展的高度。CTH的空间分布与COF、CF以及COD有所不同,西部CTH要高于东部地区,尤其是冬季,西部平均CTH要比东部高约0.7 km,夏季东西部差异较小,西部平均偏高约0.1 km。这可能是由于冬季水汽条件差,西部地区处于背风坡,水汽条件相对东部更为不利,水汽只有抬升到更高的高度才能凝结成云,而夏季水汽条件较为充沛,东、西部的CTH差异并不显著。夏季平均CTH最高为6.5 km,冬季最低为3.4 km,而CTP则呈相反的季节变化,夏季最低为501.3 hPa,而冬季最高为707.3 hPa。CTT的变化除受云层发展高度影响外,还受环境温度影响,因此与CTP随季节的变化趋势不同,夏季CTT最高,可达258.7 K,秋季次之为255 K,而冬季和春季相差不大,但各季节基本与CTP呈现相似的空间分布特征。由CTT可知,辽宁地区主要以冷云为主,这与刘旸等[15]的研究结果相一致。表1 辽宁省2014—2015年四季及全年云宏微观参量的平均值Tab.1 The mean values of micro- and macro-scopic cloud parameters in four seasons and in a whole year during 2014-2015 in Liaoning Province 季节 COF/% CF/% COD CTH/km CTT/K CTP/ hPa CWP/(g·m-2) ER/μm 春季 66.3 52.2 12.7 5.4 251.5 556.7 182.9 26.2 夏季 71.0 62.7 17.9 6.5 258.7 501.3 252.1 21.7 秋季 59.5 46.3 14.8 5.4 255.0 567.3 191.9 24.2 冬季 63.3 48.3 7.0 3.4 252.8 707.3 106.2 35 年均值 65.0 52.4 13.0 5.2 254.3 580.9 182.0 26.5
【参考文献】：
期刊论文
[1]一次积层混合云云系微物理结构数值模拟与增雨条件分析[J]. 唐林,李琼,黎祖贤,蔡淼,蔡荣辉,高沁. 干旱气象. 2020(01)
[2]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[J]. 孙丽,马嘉理,赵妹慧,杨磊,刘旸,秦鑫,张晋广,袁健. 气象. 2019(07)
[3]基于CERES卫星资料分析中国近15 a云量变化[J]. 马茜蓉,游庆龙,蔡淼,周毓荃,刘菊菊. 干旱气象. 2018(06)
[4]辽宁夏季降水时空分布特征及其成因分析[J]. 公颖,周小珊,董博. 暴雨灾害. 2018(04)
[5]CloudSat/CALIPSO卫星资料分析云的全球分布及其季节变化特征[J]. 郑建宇,刘东,王志恩,田晓敏,王英俭,谢晨波. 气象学报. 2018(03)
[6]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[J]. 刘旸,赵姝慧,蔡波,孙丽. 气象. 2017(11)
[7]辽宁省短时强降水气候特征分析[J]. 李燕,赛瀚,刘静,刘硕. 气象与环境学报. 2017(04)
[8]一次低涡气旋云系宏微观结构和降水预报的检验[J]. 孙晶,史月琴,蔡兆鑫,蔡淼,周毓荃. 干旱气象. 2017(02)
[9]气候模式中云的垂直重叠及其辐射传输问题研究进展[J]. 张华,荆现文. 气象学报. 2016(01)
[10]利用MODIS卫星产品分析西南地区云水特征[J]. 林丹. 气象科技. 2015(01)
硕士论文
[1]辽宁省近50年气候变化特征及影响因子研究[D]. 赵春雨.南京信息工程大学 2006
本文编号：3439392
【文章来源】：干旱气象. 2020,38(04)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
研究区域及其地形(单位:m)
图3为2014—2015年辽宁省云宏微观参数年平均值的空间分布。可以看出,除CTH外,其他参量均呈现西低东高的分布特征,这与季节平均的空间分布特征一致,同时也与已有研究给出的辽宁省降水西低东高的空间分布特征一致[16-17]。2.2 云宏微观特征参数随降水的变化
CTH、CTT以及CTP均能在一定程度上代表云顶发展的高度。CTH的空间分布与COF、CF以及COD有所不同,西部CTH要高于东部地区,尤其是冬季,西部平均CTH要比东部高约0.7 km,夏季东西部差异较小,西部平均偏高约0.1 km。这可能是由于冬季水汽条件差,西部地区处于背风坡,水汽条件相对东部更为不利,水汽只有抬升到更高的高度才能凝结成云,而夏季水汽条件较为充沛,东、西部的CTH差异并不显著。夏季平均CTH最高为6.5 km,冬季最低为3.4 km,而CTP则呈相反的季节变化,夏季最低为501.3 hPa,而冬季最高为707.3 hPa。CTT的变化除受云层发展高度影响外,还受环境温度影响,因此与CTP随季节的变化趋势不同,夏季CTT最高,可达258.7 K,秋季次之为255 K,而冬季和春季相差不大,但各季节基本与CTP呈现相似的空间分布特征。由CTT可知,辽宁地区主要以冷云为主,这与刘旸等[15]的研究结果相一致。表1 辽宁省2014—2015年四季及全年云宏微观参量的平均值Tab.1 The mean values of micro- and macro-scopic cloud parameters in four seasons and in a whole year during 2014-2015 in Liaoning Province 季节 COF/% CF/% COD CTH/km CTT/K CTP/ hPa CWP/(g·m-2) ER/μm 春季 66.3 52.2 12.7 5.4 251.5 556.7 182.9 26.2 夏季 71.0 62.7 17.9 6.5 258.7 501.3 252.1 21.7 秋季 59.5 46.3 14.8 5.4 255.0 567.3 191.9 24.2 冬季 63.3 48.3 7.0 3.4 252.8 707.3 106.2 35 年均值 65.0 52.4 13.0 5.2 254.3 580.9 182.0 26.5
【参考文献】：
期刊论文
[1]一次积层混合云云系微物理结构数值模拟与增雨条件分析[J]. 唐林,李琼,黎祖贤,蔡淼,蔡荣辉,高沁. 干旱气象. 2020(01)
[2]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[J]. 孙丽,马嘉理,赵妹慧,杨磊,刘旸,秦鑫,张晋广,袁健. 气象. 2019(07)
[3]基于CERES卫星资料分析中国近15 a云量变化[J]. 马茜蓉,游庆龙,蔡淼,周毓荃,刘菊菊. 干旱气象. 2018(06)
[4]辽宁夏季降水时空分布特征及其成因分析[J]. 公颖,周小珊,董博. 暴雨灾害. 2018(04)
[5]CloudSat/CALIPSO卫星资料分析云的全球分布及其季节变化特征[J]. 郑建宇,刘东,王志恩,田晓敏,王英俭,谢晨波. 气象学报. 2018(03)
[6]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[J]. 刘旸,赵姝慧,蔡波,孙丽. 气象. 2017(11)
[7]辽宁省短时强降水气候特征分析[J]. 李燕,赛瀚,刘静,刘硕. 气象与环境学报. 2017(04)
[8]一次低涡气旋云系宏微观结构和降水预报的检验[J]. 孙晶,史月琴,蔡兆鑫,蔡淼,周毓荃. 干旱气象. 2017(02)
[9]气候模式中云的垂直重叠及其辐射传输问题研究进展[J]. 张华,荆现文. 气象学报. 2016(01)
[10]利用MODIS卫星产品分析西南地区云水特征[J]. 林丹. 气象科技. 2015(01)
硕士论文
[1]辽宁省近50年气候变化特征及影响因子研究[D]. 赵春雨.南京信息工程大学 2006
本文编号：3439392
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3439392.html
