云的物理属性在云-辐射相互作用、人工影响天气、气候变化、数值模式等问题的研究中具有重要意义,毫米波雷达和激光雷达是云探测的重要工具。为了反演云的物理属性,本项目利用中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室研制的8mm多普勒偏振测云雷达和多普勒激光雷达进行联合观测,获取探测云的资料,研究云的物理属性的反演方法。本研究主要包括(1)、激光雷达和毫米波雷达观测云系的系统误差研究;(2)云底、云顶、厚度、相态等宏观物理属性的反演方法研究,云中粒子大小、液态水含量等微物理属性及垂直廓线的反演方法研究,并分析降水前云底风的演变特征;(3)将反演的云微宏观属性及垂直廓线与云卫星(CloudSat)产品、微波辐射计结果进行对比分析。通过以上研究,探讨利用激光雷达和毫米波雷达反演云物理属性的方法,认识不同类型云的宏微观特征和演变规律。
cloud radar;Lidar;cloud physical properties;retrieval methods;
本项目利用中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室研制的8mm多普勒偏振测云雷达和多普勒激光雷达进行联合观测,获取探测云的资料,研究云的物理属性的反演方法,并与CloudSat卫星上搭载的3 mm波长的云廓线毫米波雷达(CPR)探测结果及飞机观测结果进行对比,并研究了不同云的物理机制。研究结果表明(1)、利用毫米波雷达和激光雷达探测能力互补的特点,能够反演云底、云顶、厚度等云的宏观物理属性;(2)毫米波雷达具有高空间分辨率,能够清楚的反映云的垂直和水平结构,且清晰地反映云中零度层融化带的垂直特征;(3)将反演的云的微观物理属性及垂直廓线与CPR探测结果和飞机观测结果进行对比分析,毫米波雷达反演得到的云的微物理参数和CloudSat卫星及飞机观测数据具有可比性。将毫米波雷达与激光雷达以及其它遥感手段结合,可以取长补短,对研究各种天气形成的微观物理机制,云物理的发展、气候变化的研究及人工影响天气等工作均有重要的意义。