基于CloudSat卫星分析西太平洋台风云系的垂直结构及其微物理特征

摘要

基于2012—2014年CloudSat卫星数据,按照热带气旋强度分类的6个等级以及沿台风中心的径向距离,分析西太平洋台风云系的垂直结构及其微物理特征.研究表明:(1)不同强度的台风云系中均是单层云占主导,多层云中双层云出现比例最高;随着台风强度的增强,距离台风中心250 km之内,单层云分布位置更加集中且垂直厚度较厚,而450 km之外的单层云一直集中在7～15 km,厚度较薄;随着台风强度的增强,距离台风中心250 km之内的双层云中的底层云和顶层云均增厚且分布位置更加趋于集中,云间距变窄,而450 km之外顶层云和底层云较薄,云间距一直较大.(2)台风云系中,深对流云、高层云、卷云与其他云类型相比,分布的垂直范围较广,出现频率较高,分布的位置会随着台风强度变化和沿台风中心径向距离的增加有明显的变化.(3)随着台风强度的增强,近台风中心5 km以上的回波有明显增强,除此高值区外,发展较为成熟的台风,距台风中心450 km之外也会出现多个明显的柱状回波高值区.(4)近台风中心液水含量的值和冰水含量的值随强度变化均有明显增加,但外围云系中也有分散的冰水含量高值中心但分布高度相对较低,在10 km附近;液水粒子数浓度的高值区域与液水含量的高值区非常对应,而冰水含量的高值区位于冰粒子数浓度的高值区下方,表明小的冰粒子被较强的对流活动带到了高处,而大的冰粒子集中在云系较低处.