【摘 要】
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低云对气候变化的响应及反馈是气候模拟和预测中最不确定的因素之一。干旱、半干旱地区对全球气候变化高度敏感,在位于我国西北半干旱地区的SACOL站开展低云特性及其对气候变化的响应研究尤为重要。本文基于SACOL站Ka波段云雷达的连续六年的低云观测,考虑了地面杂波及降水对低云观测的影响,分析了该站点的低云物理特性分布以及其年变化与日变化情况,并在此基础上进一步考察了低云与气象场的关系,得到结论:（1）低
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低云对气候变化的响应及反馈是气候模拟和预测中最不确定的因素之一。干旱、半干旱地区对全球气候变化高度敏感,在位于我国西北半干旱地区的SACOL站开展低云特性及其对气候变化的响应研究尤为重要。本文基于SACOL站Ka波段云雷达的连续六年的低云观测,考虑了地面杂波及降水对低云观测的影响,分析了该站点的低云物理特性分布以及其年变化与日变化情况,并在此基础上进一步考察了低云与气象场的关系,得到结论:（1）低云在观测期间出现频率为15.07%,云底高度的中位数为0.96 km,云顶高度的中位数为2.58 km。低云最大反射率因子随云层厚度的增加而增加,但增加的程度随云厚的增加而减小,符合对数回归关系。根据低云的云底高度、持续时间和云层厚度,可利用聚类分析将低云分为三类:第一类低云（C1）距地距离最近,中位数为0.32 km,持续时间较短,中位数为0.82小时;第二类低云（C2）云底高度较高,中位数为1.42 km,持续时间较短,中位数为0.86小时;第三类低云（C3）的出现频率最高,为7.32%,云底高度较高,中位数为1.09 km,持续时间分布范围最大,中位数为15.08小时,云层厚度最厚,中位数为2.71 km。（2）低云的发生频率与垂直分布具有明显的日变化和季节变化。低云垂直发展最旺盛的时间在早9时左右,较薄的低云（C2）发生频率最大的时间段在早8时左右,而较厚的低云（C3）发生频率最大的时间段在16时左右。低云在3月出现频率最大,为22.0%,7月份的出现频率最低,为5.2%;1月云底高度最低,为0.67 km,6月云底高度最高,为1.60 km;云层厚度在12月最小,为1.46 km,4月最大,为4.88 km。距离地面较高的低云（C2、C3）主要出现春、秋两季,距离地面较低的低云（C1）主要出现在冬季。（3）低云发生时,在气象场垂直分布曲线对应位置会出现温度递减率下降、比湿梯度增大、相对湿度增大的现象。垂直发展较强的低云（C3）出现时,在各个高度上均对应上升运动增强;而垂直发展较弱的低云（C1、C2）出现时,在低云发生位置以上会出现下沉运动增强。（4）本文通过求取气象变量在不同区间对应的低云特性均值,对低云与气象场在小时分辨率上的相关关系进行考察,发现地面温度、估计逆温强度（EIS）、低层风切变与低云发生频率存在较好的相关性,相关系数分别为0.94,-0.96,0.91;在三类低云中,靠近地面的薄低云发生频率与这三个变量的相关性最大,相关系数分别为0.86,-0.84,0.94;而在逆温强度大于16 K,或温度小于275 K,或风切变大于10 m/s时,云底较高的厚低云（C3）发生频率随三个气象条件变化的趋势与近地面薄低云（C1）相反。这与低云特性和三个变量的关系相对应,当逆温强度增强或垂直风切变增大或地面温度降低时,低云的云顶、云底高度会下降;当逆温强度增强或垂直风切变增大时,云层厚度会减小。
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