利用TRMM卫星和Cloudsat卫星对不同类型云系的中微尺度结构的研究分析

【摘要】： 云在天气和气候系统中扮演着重要而复杂的角色,也是人工影响天气催化作业的对象。认识不同动力条件下云的内部结构以及演变规律,深入地分析可播云区的时空分布和宏微观特征为我们的作业区的选择提供非常重要的信息。本文利用TRMM卫星和Cloudsat卫星两种卫星的数据资料并结合常规气象资料、飞机PMS资料、FY-2C卫星资料等,研究分析了不同类型的降水云的中微尺度结构特征。 利用TRMM卫星资料对冷锋混合云系的研究分析表明不同类型云系中的结构特征、雨带、雨核的特点以及降水廓线形式都各不相同,反映了不同的微物理过程特征;认为TRMM卫星反演的云水含量与飞机PMS探测云滴粒子数浓度之间存在一定的一致关系。利用Cloudsat卫星的数据资料探讨了云的垂直结构以及云中微物理量的分布情况,并将其观测到的云顶高度与我们正在业务运行的FY-2C卫星反演的云顶高度产品之间进行了对比分析,发现两者具有很好的一致性。在对08年年初的冻雨过程的研究中发现在冰水含量的垂直剖面图上可以看到显著的分层结构,与形成冻雨-雨凇的微物理机制非常吻合。联合应用TRMM卫星和Cloudsat卫星方面,发现两者在反演的可降冰以及冰水含量的垂直分布中有很好的对应关系。在对0603号台风“艾云尼”的眼区、外围雨带的降水云结构进行的观测分析,得到了台风在不同发展阶段表现不同的降水云结构特征,认为两个卫星在台风降水云结构观测中具有很好的应用潜力。 通过在对TRMM卫星和Cloudsat卫星资料并结合其他的数据资料的分析中,本文对不同类型的较为典型的云系和降水的中微尺度结构进行了研究,使得对云系以及降水云的分布结构和微物理结构等特征有了一定的认识,对人工影响天气作业中确定可播云区的时空分布、发展演变规律等有很好的借鉴意义。