通过时空匹配主动遥感产品(2B-CLDCLASS-LIDAR)的云类型参数与被动遥感产品(Clouds and the Earth's Radiant Energy System-Single Scanner Footprint:CERES-SSF)的云宏微观物理特性和大气层顶处辐射通量参数(2007/01~2010/12),本...
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通过时空匹配主动遥感产品(2B-CLDCLASS-LIDAR)的云类型参数与被动遥感产品(Clouds and the Earth's Radiant Energy System-Single Scanner Footprint:CERES-SSF)的云宏微观物理特性和大气层顶处辐射通量参数(2007/01~2010/12),本文在全球尺度上统计分析了不同类型单层云以及高云重叠的双层云的云特性和大气层顶云辐射强迫。尽管主动和被动卫星遥感产品相互独立,但被动遥感反演的云光学厚度和云相态等参数能够合理反映不同类型云之间的差异。不同类型单层云表现出的云特性差异能进一步影响大气层顶的辐射能量收支。本文通过对比不同类型单层云的Clouds and the Earth's Radiant Energy System(CERES)视场样本数量随短波和长波云辐射强迫的分布,发现它们的高值区形状、位置和面积存在差异,反映了其各自独特的辐射特性。层积云的CERES视场样本数量密集区类似椭球结构,而其它云类型则趋于指数曲线结构。当进一步考虑高云重叠的影响时,统计结果表明:重叠的高云比高云单层状态有更蔽光和更厚的云体;高云重叠的底层云类型则比其单层状态有更透光和更薄的云体;高云重叠的双层云(除了高云重叠积云)对地气系统的净冷却效应要弱于其低层云类型单层状态。本文研究结果旨在加深理解云辐射反馈机制,并为改进模式中云重叠参数化方案提供一定观测依据。
利用2019~2021年厦门市翔安区气象局观测的雾滴谱资料,分析了闽南沿海雾的微物理参数及滴谱特征,研究了能见度与粒子数浓度、液态水含量、相对湿度等的关系。在此基础上对能见度进行分级参数化拟合与检验评估。结果表明闽南沿海雾的平均粒子数浓度为47.5 cm^(-3),平均液态水含量为0.0763 g m^(-3)。当能见度下降时,粒子数浓度、液态水含量快速上升,平均直径、有效直径等物理量缓慢上升。能见度低于100 m时,平均粒子数浓度达到115.42 cm^(-3),液态水含量达到0.228 g m^(-3)。粒子数浓度和液态水含量谱线均呈现双峰结构特征分布,粒子数浓度主峰的粒子直径范围为4~6μm,次峰值为22~26μm。液态水含量与粒子数浓度相反,主峰位于24~26μm,次峰为4~6μm,表明雾的粒子数浓度主要受小粒子控制,但液态水含量以20~30μm段的粒子贡献最为显著。与沿海地区相比,闽南沿海雾的平均粒子数浓度小于华南沿海,高于华东沿海;平均液态水含量高于华南沿海,低于华东沿海。与内陆城市区域或县郊相比,同等状态下沿海的粒子数浓度明显更低,但液态水含量更大。采用四种参数化方案对能见度进行了分段以及不分段拟合。评估检验结果表明,采用粒子数浓度和液态水含量的乘积作为因子的分段拟合效果最优,尤其是对于1 km以下的能见度拟合效果更优。
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