云是影响地气系统辐射能量收支的最大不确定性因素之一,也是天气和气候模拟不确定性的主要原因之一。具有不同宏微观物理特性的云类表现出完全不同的辐射效应,研究云对气候的影响需要更好地了解各种云类型及其辐射效应,而不同类型云的辐射效应差异主要取决于云微物理特性及其垂直结构。因此,本文基于主动卫星Cloud Sat/CALIPSO相关产品资料,利用RRTM单柱模式和WRF数值预报模式,系统地开展了云微物理特性对云辐射效应影响的相关研究工作。研究结果在一定程度上有助于提高当前对不同类型云微物理特性及辐射效应的认识,加深对云-辐射反馈机制的理解,并为改进模式中云微物理参数化方案提供观测依据。研究内容及主要的研究结论如下:论文基于2007～2010四年的Cloud Sat/CALIPSO逐轨云分类产品（2B-CLDCLASS-LIDAR）和微物理信息产品（2B-CWC-RVOD）,提取了云水含量（CWC）、云滴有效半径（LER）、冰粒子有效半径（IER）等微物理量,统计了东亚区域不同类型云的主要微物理特征的谱分布和垂直分布,发现同类型云的微物理量垂直分布特征在海洋和陆地上空无差异,但是在量值上都是海洋上空略大于陆地。不同类型云的CWC在垂直方向的分布特征基本一致,随高度先增大然后减小;但CWC的概率分布谱因云类型的不同而差异显著,其中积云（Cu）的CWC的概率分布谱最宽(0～1000 mg·m-3)。IER因云类型的不同在垂直方向的分布差异较大;雨层云（Ns）、深对流云（DC）和Cu的IER的概率分布谱最宽（0～150μm）,卷云（Ci）的IER的概率分布谱最窄（35～100μm）。不同类型云的LER在垂直方向的分布特征基本一致;所有类型云的LER处于0～25μm,其中As、Cu、Ns和DC的LER的概率分布谱呈单峰对称分布。利用快速辐射传输模式RRTM单柱模式,通过控制变量方法,研究了不同的云微物理量变化对云辐射效应的影响,并定量评估了不同类型云的单柱辐射效应。研究表明:云微物理量的变化主要对太阳短波辐射产生影响,而对红外长波辐射影响主要取决于云顶高度（温度）。有效半径、云水含量中冰相分量的增大造成云的短波辐射强迫的绝对值减小,而云液态水（冰）含量的增大使得云的短波辐射强迫的绝对值增大。云的微物理特性的变化对大气层顶太阳短波辐射强迫的影响大于对地表的辐射强迫的影响。不同类型的云在大气层顶处的太阳短波辐射强迫与其云水路径具有一致的对应性,云水路径越大,所造成短波辐射强迫的绝对值越大;而在大气层顶处的红外长波辐射强迫与其云顶高度具有一致的对应性,云顶高度越高,长波辐射强迫的值越大。论文选择了2012年8月发生在我国东北的一次强降水个例,基于WRF模式,对比了两种不同的云微物理参数有效半径的计算方法,进一步分析了云中水凝物有效半径的不同对降水模拟的影响。模式中将云微物理方案与辐射参数化方案耦合需要准确地计算水凝物的有效半径,不同的有效半径会影响辐射通量,尤其是短波辐射通量。变化的辐射通量会影响加热率,导致区域降水发生变化。模拟结果表明:24小时累积降雨的总体地理分布不受影响,但其降雨量会发生变化。相比于简单地考虑温度和下垫面类型计算粒子有效半径的方法,通过考虑水凝物特征所得有效半径模拟的降水量与观测结果更吻合,表明辐射传输过程对短期降水具有一定的作用,应用更合理的有效半径计算方法,可在一定程度上提高模式对地面降水的模拟能力。