基于全球主被动协同观测的水云廓线结构特征量化及反演研究
编号:678
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更新:2026-04-04 09:01:16 浏览:14次
特邀报告
摘要
层状水云廓线对于理解云的生命周期、微物理过程及气候变化影响具有重要意义。然而,目前遥感手段对云垂直结构的探测仍存在较大挑战。CloudSat等主动遥感能够提供云微物理廓线产品,但其观测仅限于窄幅轨道;而多角度被动成像仪(如POLDER)虽具备宽覆盖、多参数反演能力,但缺乏获取云垂直信息的关键先验知识与有效方法。本文聚焦于单层云廓线反演问题,首先基于全球CloudSat数据揭示了层状云有效粒子半径(CER)廓线的主要结构特征,发现三角形廓线和单调递减廓线是主导类型,合计约占全球液态水云CER廓线的88.5%。在此基础上,提出一种从POLDER多角度偏振观测中估计三角形廓线关键结构特征(如廓线转折点属性)的新方法,结合垂直结构形态识别与拟合方法、机器学习模型,实现转折点CER及归一化光学厚度的准确估计,进而基于物理参数化模型实现完整云廓线的重建。验证结果表明,转折点CER反演RMSE为1.1 μm,转折点归一化光学厚度反演RMSE为0.1,与主动观测具有良好一致性。本研究推进了液态水云廓线的参数化研究,首次实现基于多角度被动成像仪的云廓线结构特征反演,为改进天气与气候模式中的云过程认知与模拟提供了重要支撑。
关键词
云廓线,层状水云,有效粒子半径,主被动协同遥感反演
稿件作者
尚华哲
中国科学院空天信息创新研究院
王宇彤
中国科学院空天信息创新研究院
胡斯勒图
中国科学院空天信息创新研究院
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