本文应用7年(2006年5月18日—2013年5月18日)的CloudSat卫星观测资料,针对青藏高原上空不同高度、不同季节八类云系(卷云、高层云、高积云、层云、层积云、积云、雨层云、浓积云)的发生频率,研究了青藏高原(简称为高原)地区云系的水平和垂直分布特征。并将高原云系发生频率及结构特征与高原加热场的分布及变化进行对比分析,讨论了高原云系活动对大气的加热作用。使用欧洲中期数值预报中心的ERA-Interim资料,诊断了高原地区、东亚季风区以及西北太平洋地区的视热源、视水汽汇,对比分析了高原地区与东亚季风区和西北太平洋地区云系发生频率的特征;探讨了三个地区与云发生频率相联系的大气加热机制。选取高原下游地区一次典型大暴雨天气个例进行了数值模拟,直接应用CloudSat卫星观测资料对模式模拟的云水、云冰分布进行了比较评估,定性检验了模式对云系垂直分布的预报能力。结果表明:(1)高原云的发生频率为35%,其中:低云的频率最大,接近21%;中云次之,频率14%;高云的频率最小。水平分布上,高原东南部、西北部低云发生频率较高;北部、中部中云频率高;夏季高原南部高云频率高。垂直分布上,低云最大频率的高度为5-6 km,中云为7-8 km,高云为11-12 km。在季节变化上,冬季高原西部的低云频率高;春季高原中北部的中云频率高,西部和东南部的低云频率高;夏季南部的低云和高云频率高;秋季云发生频率都很低。(2)高原云发生频率的水平分布与视水汽汇(Q2)正值的水平分布较为一致,低云对应的更好。高原东南部、西部Q2为较大的正值区,对应低云的发生频率较高,云形成过程中潜热加热大气作用明显。在季节变化上,Q2四季为正,春、夏季正值大。与此对应,夏季云发生频率最大,春季次之,秋、冬季最小。综合而言,高原云形成过程中凝结释放潜热加热大气是高原成为大气热源的主要因素之一。夏季,这一特征表现的更为突出。(3)高原和东亚季风区的低云频率最大,中云次之;西北太平洋地区的高云和低云的频率大。具体云型来看,高原多高层云、雨层云;东亚季风区多高层云和卷云,夏季深对流云频率大;西北太平洋地区多卷云、深对流云和高层云。三个地区视水汽汇(Q2)正值的垂直分布特征及季节变化与云发生频率对应较好,高原上的雨层云、高层云对大气加热作用明显;东亚季风区深对流云、高层云对加热大气贡献大;西北太平洋地区大气的主要加热机制是深对流云形成过程中凝结释放潜热以及湿静能涡旋的垂直输送。(4)通过CloudSat云卫星的观测,对四川境内一次区域性大暴雨的云系结构特征的分析表明:卫星观测的云系结构演变与暴雨天气过程的发展变化有较好的对应关系,卫星观测暴雨中心对应的云类型主要是以雨层云为主导,层积云、深对流云相伴的混合云系。(5)应用上海SMS-WARMS业务模式对四川境内一次区域性大暴雨天气个例进行了模拟,业务模式很好地模拟出了暴雨过程。同时,直接应用CloudSat卫星观测资料对模式模拟的云水、云冰分布进行了定性的比较评估,结果表明:模式模拟的云水与云冰混合区域较大(对应大范围的融化层),与此相对应卫星观测到云的反射率更强,且观测到云类型是以雨层云为主导,层积云和深对流云相伴的混合云系。但由于CloudSat卫星为极轨气象卫星,对此次暴雨观测的时间分辨率不高,对模式的评估存在一定的局限性。