三维云场分布诊断方法的研究

来源：高原气象杂志2015年第5期北京时间：

作者：蔡淼;周毓荃;欧建军;刘建朝;蔡兆鑫

单位：中国气象科学研究院, 北京 100081;2. 上海海洋气象台, 上海 201300;3. 吉林省人工影响天气办公室, 长春 130062;4. 山西省人工降雨防雹办公室, 太原 030032

摘要：利用2007-2008年Cloudsat云检测产品与ECMWF再分析资料的相对湿度进行统计分析, 得出了中国云內外相对湿度判別阈值及其随高度的变化, 提出了基于再分析资料的三维云场分布诊断方法, 应用于实例三维云场诊断, 并与卫星、雷达、地面云降水观测等资料进行了对比分析, 得到的主要结论有: (1)Cloudsat云判别有效值>20的云区位置与Cloudsat辅助产品给出的ECWMF再分析资料的相对湿度高值区有较好的时空对应; (2)不同高度范围的云内相对湿度都呈单峰型分布, 峰值在相对湿度100%附近, 晴空相对湿度受当地大气环境影响, 各地各高度都有差别; (3)通过相对湿度对云区和晴空的TS评分测试, 得出了诊断云区的相对湿度阈值及其垂直分布; (4)利用NCEP再分析资料对中国三维云场的分布进行个例诊断应用, 与卫星、雷达和地面云降水观测的对比表明, 云区附近的湿度梯度大, 相对湿度阈值法诊断的云区总体比较稳定; (5)诊断的云区与上升气流区对应较好, 云区和晴空的分布与卫星TBB观测大致对应, 云厚(即云格点总数)与光学厚度和地面降水的分布比较一致; (6)云场垂直剖面可以清晰地看出其分布同天气系统的关系, 诊断的云区与地面云观测比较一致, 云层密实深厚的区域通常对应着地面降水; (7)单点的云垂直结构随时间演变与当地的雷达和地面云降水观测都比较一致。

关键词：三维云场;诊断方法;再分析资料;相对湿度

基金资助：国家高新技术“863”课题(2012AA120909); 国家自然科学基金项目(41275150)