安光所大气光学研究中心在全球空心卷云特性研究上取得新进展

时间:2024-05-27    作者:

近期,中国科学院合肥物质院安光所大气光学研究中心在卷云探测理论和实验研究上取得新进展。中心刘东研究员、王珍珠研究员团队首次利用CALIOP星载激光雷达观测研究了全球空心冰晶特征卷云,并揭示了其季节和全球分布特征。相关成果发表在国际权威自然指数期刊《地球物理研究通讯》上。
研究发现:1、当卷云光学厚度小于等于0.1,温度介于-60℃~-40℃之间时,卷云样本在退偏振比与衰减色比的二值图中分布与通过物理光学近似方法得到的空心冰晶特征卷云的理论值相对应。这证明了在本条件下,现实中的卷云样本与物理光学近似方法得到的空心冰晶特征卷云有高度一致性。2、地球大气中空心冰晶特征卷云占据所有观测到卷云的20%,并集中在中高纬地区。秋季(SON)和冬季(DJF)在北半球高纬度地区的出现频率高于南半球高纬度地区,春季(MAM)和夏季(JJA)则相反。该类卷云还存在明显的海陆差异,更常发生于大陆。在南极洲、西伯利亚和格陵兰岛有着最高的发生频率。由此可以推测,空心冰晶特征卷云的产生条件与温度、湿度和大气环流有较高的相关性,并对相关区域气候环境施加影响。
本研究受国家自然科学基金、省重点研发计划、中科院项目和院长基金以及中俄大气光学联合研究中心等支持。
相关论文链接:https://doi.org/10.1029/2024GL109852 
图1 光学厚度小于等于0.1,温度介于-60℃~-40℃之间卷云样本统计量,
黑色矩形框为物理光学近似方法计算的空心冰晶特征卷云理论值区域。
图2 空心冰晶特征卷云全球分布。