用CloudSat/CALIPSO资料分析亚洲季风区和青藏高原地区云的季节变化特征

摘要

利用2006 年9 月至2009 年8 月的CloudSat/CALIPSO 资料，分析了东亚季风区（EAMR）、印度季风区（IMR）、西北太平洋季风区（WNPMR）和青藏高原地区（TPR）的云量和云层垂直结构（包括云层的垂直位置、物理厚度、相邻云层间的垂直距离和雷达反射率垂直分布）及其季节变化特征，进一步分析了亚洲季风区低云量的分布及其与对流层低层稳定性（LTS）的相关。有如下结论：（1）这期间， EAMR、IMR、WNPMR 和TPR 总云量分别为69%、72%、83%和69%，其中单层云占56%（IMR 和WNPMR）至77%（TPR），多层云中二层和三层云合起来占95%以上。IMR 的总云量在夏季（>90%）明显高于冬季（~50%），EAMR 和TPR 春夏季略高于秋冬季，而WNPMR 总云量的季节变化不大。（2）同属热带季风区的IMR 和WNPMR 全年都有底部在10 km 以上的冰晶云，其月平均云量为20%（冬季）~70%（夏季）；海洋边界层云在WNPMR 全年较常见（月平均云量为20%~40%），而IMR 的低云主要出现在夏季（20%~40%）；属副热带季风区的EAMR 云层主要位于对流层中低层，10 km 以上高云仅在夏季较多（30%左右），但其发生频率和垂直位置相对IMR 和 WNPMR 的高云（12~16 km 高度的云量为60%~70%）较低；TPR 的云主要位于4~11 km，等高度上云内滴谱较宽。（3）云顶在4 km 以下的低云在亚洲季风区的分布在春秋季相似、夏冬季差异较大，冬季低云量最多，主要分布在西北太平洋、中国大陆南部及其以东的洋面和日本附近地区，低云量为45%~70%；低云量与LTS 的相关性在冬季不强，而其他季节相关性较好。（4）这四个地区都以薄云为主，有30%~40%的云层物理厚度小于1 km，而且多层云中相邻云层间的垂直距离约有10%小于1 km，说明现有大气环流模式需要提高垂直分辨率。