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北极液态云“冰相化”对地表长波辐射的影响研究

北极地区；云相态；地表向下长波辐射；逐线积分辐射传输模型

主题3 技术、台站、交叉 > 专题3.2 风能太阳能气象

北极增温速率约为全球平均的四倍，冰川加速融化对此响应尤为显著。低空液态云因其强烈的温室效应，在地表增温中扮演关键角色。理论上，液态云向冰相云的转化可减少地表向下长波辐射（SDLR），从而减缓冰川消融。然而，该过程在北极的实际可行性及其辐射效应尚不明确。本研究基于2017–2024年阿拉斯加观测站的实测数据及美国大气辐射测量计划的气象资料，采用逐线积分辐射传输模型（LBLRTM），系统评估低空云液相向冰相转化的辐射效应。研究首先基于晴空观测数据，优化北极地区的大气廓线（如水汽、二氧化碳等）。随后构建北极地区纯液态云与纯冰相云的数据集，基于LBLRTM定量分析两种云相态在云光学厚度等辐射特性上的差异。最后，通过构建“假设转化”情景，模拟液态云完全转化为冰相云后SDLR的变化量。初步结果表明，液态云向冰相云的转化可显著降低SDLR。本研究可为量化云相态的辐射效应提供理论支持，并为减缓北极地区冰川融化提供科学依据。