云是影響地氣系統(tǒng)能量平衡、大氣環(huán)流及氣候變化的重要因素,與降水機制和降水效率密切相關(guān)�；诮邓婆c非降水云可能存在的特征差異,它們對地氣系統(tǒng)的影響也表現(xiàn)出不同。深入理解降水云與非降水云的特征及差異,對理解降水機制,改進氣候模式具有重要意義。Cloud Sat作為首顆用主動毫米波雷達在全球范圍內(nèi)觀測及研究云分布和垂直結(jié)構(gòu)、輻射特性及降水信息的衛(wèi)星,在對降水云的觀測方面表現(xiàn)出了極大優(yōu)勢。基于此,我們利用多年Cloud Sat云產(chǎn)品及TRMM降水資料,分析了東亞和南亞季風區(qū)降水量季節(jié)性差異、降水云及非降水云的宏觀特征(包括云層數(shù)、云厚、雨頂高度、凍結(jié)降水出現(xiàn)最大高度、云類型)、垂直結(jié)構(gòu)(雷達反射率垂直分布)及非降水云微物理特性(包括云光學厚度、粒子有效半徑、液水路徑、冰水路徑)。相關(guān)研究結(jié)論加深了我們對該地區(qū)降水云和非降水云特征的理解。主要結(jié)論如下:(1)東亞和南亞季風區(qū)降水及非降水云出現(xiàn)頻率、云厚、云類型存在明顯的季節(jié)差異。東亞季風區(qū)降水云與非降水云均以單層云為主,降水云出現(xiàn)頻率隨季節(jié)先降低后升高,南亞季風區(qū)降水云出現(xiàn)頻率趨勢與東亞相反,以單層云與雙層云為主。東亞季風區(qū)降水云云厚季節(jié)較南亞季風區(qū)明顯,夏季最厚,冬季最薄,但南亞季風區(qū)降水云云厚大于東亞;兩季風區(qū)非降水云云厚基本集中在5km以下,與降水云相比云厚顯著減小。深對流云和雨層云是兩季風區(qū)降水云的主要類型,但東亞季風區(qū)降水云除夏季以深對流云為主外,其它季節(jié)雨層云占主導地位;南亞季風區(qū)則以深對流云為主;非降水云基本以高云(卷云)及中云(高層云/高積云)為主,深對流云與雨層云極少出現(xiàn)。(2)從雷達反射率垂直分布來看,降水云主要集中在8km以下,雷達反射率在-15~15d Bz,降水云中雷達反射率隨高度的增加先增強后減弱,但南亞季風區(qū)粒子增長速度較快,粒子累積帶也大于東亞季風區(qū)。東亞季風區(qū)春、秋、冬三季降水云垂直分布與降水雨層云類似,夏季則更近似于深對流云;南亞季風區(qū)降水云分布更近似于降水深對流云,降水云與降水雨層云季節(jié)變化沒有東亞明顯。非降水云雷達反射率較小,出現(xiàn)高度較高。(3)東亞和南亞季風區(qū)非降水云微物理特性存在較為明顯的差異。東亞季風區(qū)非降水云光學厚度比南亞季風區(qū)整體偏大,年平均值偏大近50%,但兩季風區(qū)均以光學厚度小于10的云為主,季節(jié)變化并不明顯。與之相反的是,南亞季風區(qū)非降水云粒子有效半徑、液水路徑和冰水路徑均顯著大于東亞季風區(qū),且擁有更多較大粒徑的云滴,兩季風區(qū)的非降水云分別在液水路徑小于300g/m~2和冰水路徑小于100g/m~2的區(qū)間內(nèi)分布最多。
【學位單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：P426.6
【部分圖文】：

區(qū)域及研究時段利用 2007 年 3 月至 2010 年 2 月 3 年的 CloudSat 和 TRMM 資亞季風區(qū)降水云及非降水云的宏微觀物理特征及降水量的季節(jié)區(qū)和東亞季風區(qū)實際區(qū)域隨季風轉(zhuǎn)換會有很小程度的變化，但大。汪會等（2011）在研究亞洲季風區(qū)云季節(jié)變化時，將東亞5°N－45°N，105°E－140°E，本文將選取 25°N－40°NE 的區(qū)域作為東亞季風區(qū)（East Asian MonsoonAera，簡寫為 E2010）在研究南亞季風區(qū)云高度時將南亞季風區(qū)劃分為 10°N105°E ，本文選取相同區(qū)域作為南亞季風區(qū)（South Asian寫為 SMA）進行研究。東亞季風區(qū)大陸區(qū)域主要包括中國東部主要是日本海、黃海和東太平洋。南亞季風區(qū)大陸區(qū)主要包括和我國小部分西南地區(qū)（云南），水域主要是孟加拉灣和小部一來，兩季風區(qū)總面積相當，且各區(qū)域水陸分布相當，具有非圖 2.1。

3.1 東亞和南亞季風區(qū)降水時空差異由于東亞季風和南亞季風在季風爆發(fā)、水汽輸送、動力結(jié)構(gòu)和熱力結(jié)構(gòu)之間都存在著顯著差異（黃榮輝等，2005；陳際龍等，2006；黃榮輝等，2008），受季風影響區(qū)域降水也存在明顯差異。圖 3.1 為東亞和南亞季風區(qū)降水量的季節(jié)分布。東亞季風區(qū)春季降水量高值中心出現(xiàn)在日本南部和日本西南方位，夏季向內(nèi)陸延展，秋季雨帶減弱并南退至東太平洋，冬季洋面及日本南部降水量仍然較大雖然夏季降水量較其它三季略大，但表現(xiàn)得不是十分突出。南亞季風區(qū)降水量季節(jié)差異顯著，春季降水量高值中心主要集中在泰國沿海，夏季降水量顯著增大在印度、緬甸、泰國西沿岸更為明顯，秋季降水量較夏季迅速減小，冬季降水量極少。夏季降水量的分布特征與吳學柯（2013）研究中季風爆發(fā)期間深對流系統(tǒng)的分布有一定對應關(guān)系，夏靜雯等（2016）研究也表明南亞季風區(qū)對流活動受季風推進的影響顯著，這可能導致主要降水云類型存在差異從而影響降水強度。

蘭州大學碩士學位論文 基于 CloudSat 的東亞和南亞季風區(qū)降水云及非降水云特征研究從降水云或?qū)α餍越邓瞥霈F(xiàn)頻率的趨勢來看，都與圖 3.1 中南亞季風區(qū)降水量季節(jié)變化很好地吻合，夏（冬）季風的來臨，降水云和對流性降水云出現(xiàn)頻率會隨之變大（�。瑫r帶來更多（少）的降水。在春、冬兩季，東亞季風區(qū)的降水云出現(xiàn)頻率明顯高于南亞季風區(qū)，夏季反之。雖然南亞季風區(qū)降水云自秋季衰退迅速，但是對流性降水云仍然占有較大的比重。東亞季風區(qū)降水云出現(xiàn)頻率（0.91%）大于南亞季風區(qū)（0.66%），對流性降水云出現(xiàn)頻率（0.37%）及比重（41.6%）小于南亞季風區(qū)（分別為 0.40%，57.6%）。
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2843765