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NPP/VIIRS卫星反演青藏高原夏季对流云微物理特征

岳治国  余兴  刘贵华  戴进  朱延年  徐小红  惠英  陈闯  
【摘要】:青藏高原(下称高原)对东亚大气环流、气候变化及下游灾害性天气形成、发展有重要影响,研究青藏高原云微物理特征有重要意义。但因高原台站稀少,对云微物理研究不充分。NPP (National Polar-orbiting Partnership)卫星VIIRS(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite)传感器包含17个中分辨率通道(750 m)和5个高分辨通道(375 m),具有反演初生小块对流云的优势,能够利用NPP/VIIRS反演对流云的微物理特征。利用NPP/VIIRS卫星格点对流云云物理自动反演(Automatic Mapping of Convective Clouds,AMCC)软件对高原地区2013—2017年夏季(6—8月)过境的VIIRS资料进行了反演,得到了高原对流云的宏、微观物理特征,并计算了这些物理量在0.33°×0.33°格点上的平均值。分析得出如下结论:(1)反演云底温度(T_b)与那曲探空计算抬升凝结温度(T_(LCL))线性相关,相关系数为0.87,均方根误差为3.0℃。(2)高原对流云宏、微观物理特征为:一是云底冷(T_b为-5℃),云底离地高度为1800—2200 m,云内含水量低;二是云底云凝结核数浓度(N_(CCN))为200—400个/mg,最大过饱和度(S_(max))为0.7%,N_(CCN)少,S_(max)大,云滴凝结增长速率更快;三是降水启动厚度(D_(14))小,为1500—2000 m,雅鲁藏布江流域及藏南地区D_(14)约500—1000 m,更加容易形成降水;四是云顶海拔高度为10—13 km,云厚度从南部5000 m逐渐减小到北部2500 m,云厚有限;五是晶化温度高,从中部、南部-30℃到北部-25℃,加之高原T_b0℃,使得云内降水粒子以冰相为主。(3)高原对流云的这些微物理特征决定了其降水具有多发、短时、量小、滴大的特点。这些结论进一步深化了对高原夏季对流云的科学认识。

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