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巴音布鲁克山区云特征及人工增雨作业条件的卫星观测研究

风云卫星,人工影响天气,巴音布鲁克,作业条件识别

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.14 人工影响天气

本文利用FY-3D极轨卫星的MERSI-II云量产品与FY-4系列静止卫星的云相态及云参数产品，系统分析了巴音布鲁克山区2020-2024年的云宏观微观时空分布特征，并结合CALIPSO星载激光雷达的垂直探测优势，建立了该地区适宜开展人工增雨作业的卫星遥感判识指标。研究旨在为巴音布鲁克山区人工影响天气作业的科学布局与精准实施提供理论依据。研究表明，巴音布鲁克山区云量呈现显著的“昼高夜低”特征，日间平均云量在部分区域可达90%以上，主要集中在一乡和二乡盆地；夜间云量高值区则局限于二乡盆地南部。季节分布上，日间云量在4-11月维持较高水平，表明该时段为开展人工增雨作业的有利窗口期。云相态的空间分布受地形影响显著，过冷水云在山区西部和中部山脉周边最为活跃，出现频率可达0.3，是实施人工增雨作业的重点潜力区。云相态表现出明显的季节演变特征：11月至次年3月以冰云为主，7-8月暖水云增多，而4-6月及9-10月则是过冷水云的高发期。基于CALIPSO卫星的垂直探测结果显示，研究区过冷水出现频率在0.10至0.35之间，且主要分布在云的中层。利用2017~2020年FY-4A静止卫星与CALIPSO数据的匹配分析发现，过冷水区对应的云顶温度集中在-20 ℃至-30 ℃，云顶高度为4-8 km，云有效粒子半径为15-30 μm。云光学厚度对过冷水的指示意义受云顶温度调控：当云顶温度高于-25 ℃时，过冷水主要存在于云光学厚度10-20的范围内；当云顶温度低于-25 ℃时，过冷水在云光学厚度0-25的范围内均有较高出现概率。该指标体系可有效提升利用静止卫星识别过冷水云区的准确率。