SACOL站冰云微物理特性的反演

论文摘要

冰云是全球分布范围最广的云类型之一,对地气系统的辐射收支有重要作用.本文利用兰州大学半干旱气候与环境监测站（SACOL）Ka波段毫米波云雷达（KAZR）2013年8月至2014年7月的观测数据,结合微脉冲激光雷达（MPL）观测数据,分别使用传统经验算法、考虑温度订正的反演算法和KAZR-MPL联合反演算法,反演了冰云的冰水含量和有效粒径两个微物理量,形成了云微物理量的反演数据产品.在此基础上对SACOL站上空云微观特性进行了统计分析,并进一步结合Fu-Liou辐射传输模式,模拟了冰云在大气层顶处对长短波辐射通量的影响,与CERES卫星观测的辐射通量值进行比较,用以评估不同冰云微物理量的差异对辐射所造成的影响.结果发现:SACOL站冰云主要出现在2～14 km的范围内,在7 km处出现频率最高,达到13.02%; 3种云微物理方法反演的冰水含量相差不大,均呈现单峰型分布,概率密度最大处的冰水含量集中在10-3g/m3左右,而有效粒径的谱分布呈现出较大差异, KAZR-MPL反演算法模拟的冰晶粒径普遍偏大,也正是由于这种差异,造成了对大气层顶的短波辐射通量模拟的偏差.而各种算法对于大气层顶出射的长波辐射模拟效果远好于对短波的模拟,平均误差为5.04%,相关系数均大于0.6,而模拟效果较差的部分,主要存在于光学厚度较薄的个例当中.

论文目录

• 1 数据与方法
•   1.1 地基雷达观测
•   1.2 卫星数据
•   1.3 Fu-Liou辐射传输模式
• 2 云微物理量反演算法
•   2.1 ARM业务算法
•   2.2 Z-IWC-T关系
•   2.3 KAZR-MPL联合反演算法
• 3 结果
•   3.1 云微物理特性对比
•   3.2 云的辐射效应对比
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 辛悦,苏婧,李旭岗,胡晓宇,葛觐铭,付强

关键词: 冰云,波段毫米波云雷达,冰水含量,云滴粒子有效粒径

来源: 科学通报 2019年26期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 兰州大学半干旱气候变化教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金(41430425,41922032,41875028),中央高校基本科研业务费专项(lzujbky-2017-72)资助

分类号: P407;P426.5

页码: 2728-2740

总页数: 13

文件大小: 1722K

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