基于Aqua MODIS的辽宁省云宏微观特征分析

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云作为人工影响天气的对象,是可持续利用水源的重要载体。云的宏微观特征作为决定降水强弱的关键因素,是人工增雨作业潜力的重要判断依据。本文利用2014-2015年的CERES Aqua MODIS的SSF数据对辽宁省云系宏微观特征参量的分布情况进行了分析。分析发现云宏微观参量具有显著的季节变化,其中夏季云量、光学厚度以及云水路径均最高,分别达到61.5%,10.8和78.3g/m2,而冬季则最低,分别为49.5%,5.2和59.6 g/m2。对水云和冰云的宏微观特征分析发现,水云的比例较冰云高,分别为49.53%和37.22%。纯水云的云量较小,除夏季云量可达40.7%外,其它季节均低于40%。水云在夏季发展的最高,可达3.8km,但微观参量的季节变化在夏季和秋季不明显,云光学厚度、液水路径和粒子有效半径基本在9.6,77 g/m2和12.8μm左右。冬季水云的光学厚度最低(5.9),云顶高度仅为1.6km,但粒子有效半径最高,可达16.4μm。纯冰云的云量较水云稍高,在40%~50%之间,由于夏季云层发展较为旺盛,因此夏季冰云的云顶最高(9km),光学厚度最大(12.2),而冬季最低,分别为4.6km和4.1。除此之外,本文还计算了地形与云宏微观参量的相关性。对全省而言,云顶高度(气压、温度)与地形的相关性最高,呈正相关,纯水云也呈现相似的特征,但对冰云而言,在辽东地区(122°E以东)冰云则呈现出与水云相反的变化特征,即随着地形增高,冰水的发展高度较低,这可能是由于随着地势高度的增加,温度随高度的下降梯度较大,导致冰水在较低的高度上形成所致。整体来看,辽西的云层发展较辽东弱,这主要是由于水汽输送的差异导致的。
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