利用MODIS云產(chǎn)品對(duì)安徽不同地區(qū)云特性的研究

曹亞楠，周述學(xué)，袁野，吳林林

(1.安徽省人工影響天氣辦公室，合肥 230031；2.中國(guó)氣象局云霧物理環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081)

0 引言

云的宏微觀特性與降水有密切的關(guān)系，是人工影響天氣工作要研究的重要問(wèn)題。如云頂溫度(或云頂高度)決定了云粒子的尺度大小[1]，有助于了解云系的發(fā)展程度和演變趨勢(shì)；云中粒子的有效半徑隨著高度的變化對(duì)于云的發(fā)展演變起著一定的作用。已有研究表明[2]，對(duì)于云頂有效粒子半徑達(dá)到14 μm的云層就有可能產(chǎn)生降水。云光學(xué)厚度反映云系的厚實(shí)程度和整個(gè)路徑上的消光能力，一定程度上反映云中含水量分布，且云的光學(xué)厚度與降水的關(guān)系密切，如地面降雨區(qū)與高空云光學(xué)厚度正相關(guān)[3]。云相態(tài)是判斷云類型的重要依據(jù)。所以開(kāi)展云特性的研究對(duì)合理科學(xué)地開(kāi)展人工增雨工作具有重要的意義。安徽省地處我國(guó)南北氣候過(guò)渡帶，南北冷暖氣流常交匯于江淮地區(qū)，使得天氣氣候復(fù)雜，災(zāi)害頻發(fā)，其中旱澇最為常見(jiàn)。安徽省累年平均干旱發(fā)生頻率自北向南遞減，北重南輕，呈季節(jié)性，旱澇交替出現(xiàn)，其中淮北地區(qū)和江淮地區(qū)是干旱最容易發(fā)生發(fā)展的地方。另外，近年來(lái)大氣污染問(wèn)題也日益嚴(yán)峻，并且呈現(xiàn)季節(jié)性，空氣質(zhì)量的改善問(wèn)題也越來(lái)越受關(guān)注。所以安徽省不同地區(qū)上空云特性研究對(duì)不同地區(qū)不同季節(jié)合理科學(xué)地開(kāi)展人工增雨工作具有重要的指導(dǎo)和參考價(jià)值。

近年來(lái)隨著具有覆蓋范圍廣、信息量大、時(shí)空分辨率高、數(shù)據(jù)真實(shí)可靠等優(yōu)勢(shì)的衛(wèi)星遙感探測(cè)逐步替代了地基觀測(cè)成為云觀測(cè)的重要研究手段，很多學(xué)者基于衛(wèi)星遙感探測(cè)資料對(duì)中國(guó)地區(qū)云特性進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析研究。如王帥輝等[4]利用CloudSat 2B-CLDCLASS云分類資料，研究了中國(guó)及周邊地區(qū)各類云的云量、云頂高度、云底、云厚等宏觀特征，并獲得了這些云宏觀性質(zhì)分布的區(qū)域差異和季節(jié)變化。楊大生和王普才[5]利用 CloudSat衛(wèi)星資料，分析了2006—2008年中國(guó)地區(qū)夏季月平均云粒子有效半徑的垂直和區(qū)域變化，并獲得水云和冰云粒子有效半徑的垂直和區(qū)域分布特征。這些研究加深了我們對(duì)于中國(guó)地區(qū)云宏微觀特性的認(rèn)識(shí)，但是也可以看出，目前對(duì)于不同相態(tài)云微物理性質(zhì)區(qū)域性差異等方面的研究較少，而這些研究結(jié)果對(duì)區(qū)域模式模擬云微物理參量以及人工增雨條件的判別提供相應(yīng)的觀測(cè)信息和驗(yàn)證材料。

中分辨率成像光譜儀(moderate-resolution imaging spectroradiometer，MODIS)作為搭載在地球觀測(cè)系統(tǒng)計(jì)劃的Terra和Aqua衛(wèi)星上重要的傳感器，具有數(shù)據(jù)涵蓋波段范圍廣、空間分辨率高和探測(cè)靈敏度高等特點(diǎn)。由于MODIS具有多光譜高分辨率的特點(diǎn)，其云產(chǎn)品中的云相態(tài)分類有利于分析不同云相態(tài)特性，且研究表明[6-7]其與地面觀測(cè)有較好的一致性。本文基于安徽省MODIS云產(chǎn)品數(shù)據(jù)(MYD06_L2)2006—2015年10年云若干宏微觀特性對(duì)安徽省淮北(HB)地區(qū)和江淮(JH)地區(qū)不同云特性進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)對(duì)比分析。研究安徽省淮北地區(qū)和江淮地區(qū)上空云特性，有助于兩地區(qū)人工影響天氣部門根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H情況科學(xué)合理地開(kāi)展人影作業(yè)，切實(shí)緩解干旱以及改善空氣質(zhì)量等民生問(wèn)題。

1 資料選取

采用Aqua衛(wèi)星上搭載的MODIS提供的2006—2015年云產(chǎn)品資料(MYD06_L2)。由于安徽省淮北地區(qū)和江淮地區(qū)是干旱最容易發(fā)生發(fā)展的地方，所以本文選擇對(duì)2個(gè)地區(qū)上空云特性進(jìn)行研究。按照常規(guī)季節(jié)分類，將一年分為春季(3—5月)、夏季(6—8月)、秋季(9—11月)和冬季(12月—次年2月)，統(tǒng)計(jì)對(duì)比分析2個(gè)地區(qū)不同相態(tài)云的若干宏微觀特性。在研究中，剔除野點(diǎn)，觀測(cè)的某一相態(tài)云的像元數(shù)和該樣本中觀測(cè)的所有相態(tài)云像元數(shù)的比值作為該云相態(tài)的發(fā)生概率。在分析多年季節(jié)分布特征及變化趨勢(shì)時(shí)，將每3個(gè)月的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均得到各季節(jié)的云特性平均值進(jìn)行研究。

2 云特性研究

2.1 不同云相態(tài)發(fā)生概率

由于不同相態(tài)的云可降水的潛力不同，所以對(duì)淮北地區(qū)(HB)和江淮地區(qū)(JH)兩地不同的云相態(tài)四季發(fā)生概率進(jìn)行了研究。圖1為10年間兩地區(qū)不同云相態(tài)四季發(fā)生概率逐年變化情況，其中HB-C、HB-W、HB-I、HB-M分別表示淮北地區(qū)晴空、水云、冰云和混合相云，江淮地區(qū)類似，下文不再贅述。從圖中可以看出，兩地區(qū)上空水云和冰云發(fā)生概率較高，混合相云發(fā)生概率相對(duì)較小。淮北地區(qū)春季晴空發(fā)生概率在0.3左右，其次是秋冬季，夏季晴空發(fā)生的概率較低在0.1左右；淮北地區(qū)春季水云發(fā)生概率逐年變化較為平穩(wěn)，在0.2～0.3之間，夏秋冬季逐年變化較大，在0.3～0.5之間；淮北地區(qū)春季冰云發(fā)生概率相對(duì)較高在0.2～0.4之間，夏季在0.2～0.3之間，秋冬兩季相對(duì)較低在0.05～0.2之間。通過(guò)以上分析可以看出，春季，淮北地區(qū)上空晴空發(fā)生的概率相對(duì)較高，云水條件較差，這與淮北地區(qū)春季容易發(fā)生春旱一致。夏季較強(qiáng)的天氣擾動(dòng)和豐沛的云水條件使得水云和冰云較多，這與淮北地區(qū)降水主要集中在夏季一致。另外，從以上分析也可以看出，淮北地區(qū)夏秋冬三季水云發(fā)生的概率相對(duì)較高，夏季冰云發(fā)生概率相對(duì)較高，而秋冬季水云發(fā)生概率較高，可見(jiàn)該地區(qū)在不同季節(jié)實(shí)施冷云作業(yè)的同時(shí)需要考慮同時(shí)開(kāi)展暖云催化人工增雨作業(yè)，有助于達(dá)到較好的人工增雨效果。江淮地區(qū)春季晴空發(fā)生概率在0.2～0.35之間，夏季較低在0.1左右，秋冬兩季在0.1～0.3之間；春季水云發(fā)生概率逐年變化較大在0.2～0.4之間，夏季在0.3～0.45之間，秋冬季在0.35～0.55間且在2011年前逐年變化較為穩(wěn)定；江淮地區(qū)春季冰云發(fā)生概率在0.1～0.3之間，逐年變化較大，夏季逐年變化較為平穩(wěn)在0.2～0.3之間，秋冬兩季發(fā)生概率較小在0.1～0.2之間?？梢?jiàn)，江淮地區(qū)夏季晴空發(fā)生概率低，而水云和冰云的發(fā)生概率都相對(duì)較高，云水條件好，較強(qiáng)的天氣擾動(dòng)和旺盛的對(duì)流，可同時(shí)開(kāi)展冷云催化和暖云催化人工增雨作業(yè)，以緩解江淮地區(qū)干旱和水資源的短缺。

圖1 淮北地區(qū)和江淮地區(qū)不同云相態(tài)四季發(fā)生概率逐年變化

此外，從圖1可以看出，兩地區(qū)四季不同云相態(tài)發(fā)生概率沒(méi)有明顯的線性增大或減小的發(fā)展趨勢(shì)，且混合相云發(fā)生概率逐年變化幅度小，四季變化趨勢(shì)都較為一致。兩地區(qū)夏秋冬三季的各云相態(tài)發(fā)生概率間關(guān)系較為一致：夏季呈現(xiàn)水云大于冰云大于晴空大于混合相云，水云發(fā)生概率都是晴空的3～4倍，是冰云的1～2倍。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，夏季兩地區(qū)上空云水資源都較為豐富，適合進(jìn)行人工增雨作業(yè)。秋冬兩季呈現(xiàn)水云大于晴空大于冰云大于混合相云，水云年均發(fā)生概率是晴空的1～2倍，其中秋季兩地區(qū)水云年均發(fā)生概率是冰云的4～5倍，冬季水云發(fā)生概率是冰云的3～5倍。可見(jiàn)秋冬兩季兩地區(qū)上空天氣擾動(dòng)和對(duì)流較弱，但有一定的云水條件開(kāi)展人工增雨工作。

另外，為了更好地研究?jī)傻貐^(qū)上空不同云相態(tài)逐年變化情況，對(duì)10年間淮北地區(qū)和江淮地區(qū)上空云相態(tài)發(fā)生概率的逐年變化進(jìn)行了研究，如圖2所示。從圖中可以看出，兩地區(qū)上空不同云相態(tài)分布10年來(lái)總體變化趨勢(shì)一致，且兩地區(qū)間相同云相態(tài)年均發(fā)生概率相當(dāng)：水云發(fā)生概率是冰云的約2倍，晴空和冰云出現(xiàn)的年均概率相當(dāng)，混合相態(tài)云相對(duì)較少。同時(shí)，水云和冰云年均發(fā)生概率逐年變化較小，沒(méi)有明顯的增大或者減小的趨勢(shì)，個(gè)別年份變化較大，如2011年江淮地區(qū)水云和冰云發(fā)生概率分別出現(xiàn)一個(gè)高值和低值，淮北地區(qū)水云發(fā)生概率在2007年出現(xiàn)一個(gè)高值。混合相云發(fā)生概率逐年變化很小，較為穩(wěn)定。

圖2 淮北和江淮地區(qū)不同云相態(tài)的發(fā)生概率逐年變化

2.2 云粒子有效半徑

研究表明[2]，對(duì)于云頂有效粒子半徑達(dá)到14 μm的云層有可能產(chǎn)生降水。Rosenfeld 等[8-9]提出了代表對(duì)流云垂直發(fā)展?fàn)顟B(tài)的T-re(溫度-有效粒子半徑)關(guān)系式，并分析研究了不同情況下的對(duì)流云降水形成過(guò)程。劉貴華等[10]通過(guò)極軌衛(wèi)星分析不同過(guò)冷層狀云及降水特征，結(jié)合增雨假設(shè)，總結(jié)出適宜人工增雨作業(yè)的衛(wèi)星判據(jù)，其中云粒子有效半徑被歸納為人工增雨衛(wèi)星指標(biāo)之一。可見(jiàn)云粒子有效半徑與人工增雨的關(guān)系密切。

本文對(duì)安徽省淮北地區(qū)和江淮地區(qū)上空不同云相態(tài)即水云、冰云和混合相云粒子有效半徑四季季均值逐年變化情況進(jìn)行了對(duì)比分析研究，如圖3所示。從圖3中可以看出，春秋冬三季兩個(gè)地區(qū)間水云粒子有效半徑的逐年季均值呈現(xiàn)淮北地區(qū)略高于江淮地區(qū)。同時(shí)，春季淮北和江淮地區(qū)水云粒子有效半徑季均值分別為14.3 μm和12.9 μm，冬季分別為13.7 μm和12.5 μm，且冬季逐年變化幅度較大。春季水云粒子有效半徑淮北地區(qū)相對(duì)高于江淮地區(qū)較為明顯，江淮地區(qū)逐年變化幅度小。通過(guò)上文的分析可知淮北地區(qū)春季水云和冰云以及混合相

圖3 淮北地區(qū)和江淮地區(qū)四季不同相態(tài)云粒子有效半徑季均值逐年變化

云發(fā)生概率相對(duì)較低，統(tǒng)計(jì)的水云粒子半徑相對(duì)較高，當(dāng)云層較厚且云底較低的時(shí)候，地面容易產(chǎn)生降水[11]，具有一定的增雨潛力。夏季兩地區(qū)間水云粒子有效半徑季均值相差不大，且逐年變化較為平穩(wěn)，在14 μm左右。夏季水云粒子相對(duì)較大，可能是因?yàn)橄募舅渑?，持續(xù)降水使得大氣中的顆粒污染物受到?jīng)_刷，濕沉降造成作為云凝結(jié)核的顆粒物減少而云滴尺度增大的緣故。

另外，從圖3中可以看出，淮北地區(qū)四季冰云粒子有效半徑季均值略高于江淮地區(qū)，且春秋冬三季的年際變化較大。春季兩地區(qū)在2009—2013年間年際變化較大，在22～26 μm之間逐年變化；夏季冰云粒子有效半徑季均值比其他三季逐年變化平穩(wěn)，變化幅度小，兩地區(qū)在該季在24 μm左右平穩(wěn)變化；秋季兩地區(qū)逐年季均值年際變化較大，呈波浪式在20～25 μm之間變化；冬季兩地區(qū)年際變化相對(duì)較大，在20～25 μm之間逐年變化，但兩地區(qū)在2009—2013年間年際變化較小?？梢?jiàn)，兩地區(qū)冰云粒子有效半徑四季變化不明顯，逐年變化幅度較大。此外，春冬兩季淮北地區(qū)混合相云粒子有效半徑季均值比江淮地區(qū)略大，夏秋兩季兩地區(qū)相當(dāng)，在20～25 μm之間。混合相云粒子有效半徑逐年變化幅度相對(duì)較大可能跟云的發(fā)展和演變有關(guān)。

另外，研究[2]指出云頂有效粒子半徑達(dá)到14 μm的云層有可能產(chǎn)生降水。通過(guò)上文分析可以看到夏季兩地區(qū)間水云粒子有效半徑季均值相差不大，且逐年變化較為平穩(wěn)，在14 μm左右，所以對(duì)兩地區(qū)水云粒子有效半徑發(fā)生概率進(jìn)行了研究，如圖4所示。研究發(fā)現(xiàn)兩地區(qū)水云粒子有效半徑主要發(fā)生都在5～30 μm之間。將其發(fā)生概率細(xì)化，分為5～10 μm、10～15 μm、15～20 μm、20～25 μm以及25～30 μm 5檔進(jìn)行研究。如圖4所示為10年間兩地區(qū)水云粒子有效半徑發(fā)生概率逐年逐月變化情況，其中5～10 μm、10～15 μm、15～20 μm、20～25 μm以及25～30μm 5檔分別對(duì)應(yīng)橫坐標(biāo)中的1～5檔?？偟貋?lái)說(shuō)，淮北地區(qū)和江淮地區(qū)水云粒子有效半徑發(fā)生概率逐月逐年變化趨基本一致，水云粒子有效半徑在第1～3檔即5～20 μm發(fā)生概率相對(duì)較高。從圖中可以看出，1—4月、11月和12月水云粒子有效半徑在第1檔5～10 μm發(fā)生概率相對(duì)較高，其次是第2檔10～15 μm；5—10月水云粒子有效半徑在第2檔10～15 μm發(fā)生概率相對(duì)較高，其次是第1檔5～10 μm和第3檔15～20 μm，這種分布和上文中夏季水云粒子有效半徑在14 μm左右一致。兩地區(qū)夏季多降水和研究結(jié)果[2]指出云頂有效粒子半徑達(dá)到14 μm的云層就有可能產(chǎn)生降水一致。

圖4 10年間淮北地區(qū)和江淮地區(qū)水云粒子有效半徑逐月發(fā)生概率分布

2.3 云光學(xué)厚度

云光學(xué)厚度反映云系的厚實(shí)程度，一定程度上反映云中含水量分布，且與降水的關(guān)系密切，所以本文對(duì)安徽省淮北地區(qū)和江淮地區(qū)上空云光學(xué)厚度進(jìn)行了研究。圖5為10年間淮北地區(qū)和江淮地區(qū)云光學(xué)厚度逐月發(fā)生概率分布情況。圖中考慮用等比級(jí)數(shù)分檔，將云光學(xué)厚度分檔為1～8，即分別對(duì)應(yīng)小于1、1～2、2～4、4～8、8～16、16～32、32～64、64～100。從圖5可以看出，兩地區(qū)上空云光學(xué)厚度月發(fā)生概率在1～100之間都有所分布，逐年變化不盡相同?；幢钡貐^(qū)在5—8月、10月云光學(xué)厚度發(fā)生概率在第3～4檔即2～8之間出現(xiàn)一個(gè)最大值，在

圖5 10年間淮北地區(qū)和江淮地區(qū)云光學(xué)厚度逐月發(fā)生概率分布

其他分檔處如5～7檔之間較之略低，也存在一定的發(fā)生概率，若干年如2013年5月、2007年7月在第7檔即32～64出現(xiàn)峰值?；幢钡貐^(qū)在其他月份云光學(xué)厚度主要發(fā)生在第3～7檔即4～64之間，且逐年不盡相同。江淮地區(qū)1—12月中云光學(xué)厚度在1～100之間均有發(fā)生，且在第3～7檔即4～64之間各檔云光學(xué)厚度月發(fā)生概率相對(duì)較高且大小相當(dāng)，且除7月份外其他月份逐年有所變化?？梢?jiàn)，江淮地區(qū)云的光學(xué)厚度逐月較淮北來(lái)說(shuō)分布較為均勻，在第3～7檔即4～64之間各檔云光學(xué)厚度月發(fā)生概率相對(duì)較高。總體來(lái)說(shuō)，淮北地區(qū)上空云光學(xué)厚度小于8的發(fā)生概率相對(duì)較大，江淮地區(qū)云的光學(xué)厚度逐月分布較為均勻，在4～64之間各檔云光學(xué)厚度月發(fā)生概率相對(duì)較高，結(jié)合文獻(xiàn)[11]光學(xué)厚度小于10的云很難產(chǎn)生降水，可見(jiàn)淮北地區(qū)較江淮地區(qū)容易干旱，這也和安徽省平均干旱發(fā)生頻率自北向南遞減，北重南輕的情況一致。

為了進(jìn)一步研究?jī)傻貐^(qū)云光學(xué)厚度的逐年變化情況，本文對(duì)淮北地區(qū)和江淮地區(qū)四季不同相態(tài)云光學(xué)厚度季均值逐年變化進(jìn)行了研究，如圖6所示。從圖中可以看出，兩地區(qū)上空云光學(xué)厚度逐年變化較大。春秋冬季兩地區(qū)水云光學(xué)厚度的季均值逐年變化差別較為明顯：江淮地區(qū)相對(duì)較高，淮北地區(qū)則較低。夏季兩地區(qū)間水云光學(xué)厚度季均值逐年變化規(guī)律性差。春冬季兩地區(qū)冰云光學(xué)厚度逐年呈現(xiàn)江淮地區(qū)相對(duì)較高，且冬季淮北地區(qū)逐年變化幅度較小，在10～15之間，而江淮地區(qū)在12～32之間。夏秋季兩地區(qū)冰云光學(xué)厚度和水云一樣，逐年變化規(guī)律性差，且逐年變化幅度大。此外，兩地區(qū)春冬季混合相云光學(xué)厚度呈現(xiàn)江淮地區(qū)較高，淮北地區(qū)相對(duì)較低，冬季差異較明顯，且冬季淮北地區(qū)逐年變化幅度較小。夏季其逐年變化幅度較小，秋季逐年變化幅度較大，如秋季淮北地區(qū)在15～35之間，江淮地區(qū)在17～35之間。通過(guò)以上分析，春冬兩季云光學(xué)厚度江淮地區(qū)相對(duì)淮北地區(qū)較高。

圖6 淮北地區(qū)和江淮地區(qū)四季不同相態(tài)云光學(xué)厚度季均值逐年變化

2.4 云頂高度

云頂高度有助于了解云的發(fā)展程度和演變趨勢(shì)，對(duì)于人工增雨要達(dá)到最佳催化效果意義重大。由于在實(shí)際人工增雨作業(yè)中，云體大多為上層冷云下層暖云的冷暖混合云，本文對(duì)安徽省淮北地區(qū)和江淮地區(qū)上空冰云和混合相云云頂高度及其在10年間的逐月概率分布以及四季變化進(jìn)行了研究。圖7和圖8分別為10年間淮北地區(qū)和江淮地區(qū)冰云和混合相云云頂高度逐月發(fā)生概率分布情況。從圖7可以看出，兩地區(qū)冰云云頂高度發(fā)生概率主要分布在7～13 km之間，其中5—8月兩地區(qū)逐年較為一致，5月在10 km左右發(fā)生概率最大，6—8月在11 km左右發(fā)生概率最大，其他月份兩地區(qū)逐年變化較大，且不盡相同。12月、1月和2月兩地區(qū)冰云云頂高度最大發(fā)生概率逐年有所不同，其中12月淮北地區(qū)和江淮地區(qū)分別在8～9 km和7～10 km之間，1月分別在8～10 km和8～11 km之間，2月分別在7～9 km和7～11 km之間，且2月江淮地區(qū)逐年變化較大；3和4月兩地區(qū)最大發(fā)生概率在8～11 km之間且逐年有所不同；9—11月兩地區(qū)冰云云頂高度最大發(fā)生概率在8～12 km之間且逐年有所不同。從圖8可以看出，兩地區(qū)混合相云云頂高度發(fā)生概率主要分布在5～11 km之間，其中5—9月兩地區(qū)逐年較為一致，最大發(fā)生概率處逐年有所不同，在8～10 km之間。其他月份兩地區(qū)則逐年不盡相同。12月、1月和2月，兩地區(qū)主要發(fā)生在6～10 km之間，其中淮北地區(qū)混合相云頂高度發(fā)生概率逐年變化較為一致，且最大發(fā)生概率在7～8 km之間，江淮地區(qū)逐年變化較大，且最大發(fā)生概率在7～9 km之間。3月和4月兩地區(qū)發(fā)生概率逐年變化都大，其中3月淮北地區(qū)和江淮地區(qū)最大發(fā)生概率分別在7～9 km和6～9 km之間；4月兩地區(qū)最大發(fā)生概率在7～10 km之間，但是逐年不盡相同。10月淮北地區(qū)和江淮地區(qū)最大發(fā)生概率在分別在7～9 km和8～9 km之間；11月淮北地區(qū)和江淮地區(qū)最大發(fā)生概率在6～9 km和8～9 km之間。綜上所述，兩地區(qū)冰云和混合相云云頂高度發(fā)生概率在夏季逐年變化較為一致。

圖7 10年間淮北地區(qū)和江淮地區(qū)冰云云頂高度逐月發(fā)生概率分布

圖8 10年間淮北地區(qū)和江淮地區(qū)混合相云云頂高度逐月發(fā)生概率分布

為了進(jìn)一步研究不同相態(tài)的云頂高度逐年變化情況，分析研究了10年間淮北地區(qū)和江淮地區(qū)四季冰云和混合相云云頂高度季均值逐年變化情況，如圖9所示。從圖9可以看出，四季兩地區(qū)間冰云以及混合相云云頂高度季均值相差都不大。其中，兩地區(qū)春季冰云云頂高度季均值在9～10 km之間，都在2011年出現(xiàn)一個(gè)低值；夏季在9.5～10.5 km之間；秋季在8.5～9.5 km之間；冬季兩地區(qū)逐年變化范圍較大，在7.5～9.5 km之間。兩地區(qū)春季混合相云云頂高度季均值在7～8.5 km之間；夏季在8～9 km之間；秋季在7.5～8.5 km之間；冬季逐年變化范圍較大，在6～8.5 km之間?？梢?jiàn)，兩地區(qū)冰云和混合相云云頂高度夏季較高，冬季年際變化相對(duì)較大。另外，從圖9可以看出0 ℃層高度對(duì)季節(jié)敏感，夏季相對(duì)較高。綜上所述，在實(shí)際作業(yè)中，綜合云體光學(xué)厚度、高度、粒子大小、0 ℃層等有效判斷人工增雨時(shí)機(jī)及作業(yè)部位，采用合適的催化方式，從而可以達(dá)到較好的人工增雨效果。

圖9 淮北地區(qū)和江淮地區(qū)四季不同云相態(tài)云頂高度季均值逐年變化

3 結(jié)束語(yǔ)

利用MODIS 2006—2015年10年云產(chǎn)品數(shù)據(jù)(MYD06_L2)對(duì)安徽省淮北地區(qū)和江淮地區(qū)若干云特性進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析和對(duì)比研究，結(jié)果表明：

①兩地區(qū)不同云相態(tài)發(fā)生概率呈現(xiàn)：夏季水云大于冰云大于晴空大于混合相云，秋冬兩季水云大于晴空大于冰云大于混合相云。

②10年間淮北地區(qū)四季冰云粒子有效半徑略高于江淮地區(qū)，夏季在24 μm左右平穩(wěn)變化。夏秋季兩地區(qū)混合相云粒子有效半徑相當(dāng)，在20～25 μm之間，且淮北地區(qū)夏秋冬季年際變化相對(duì)較小。

③淮北地區(qū)在5—8月、10月云光學(xué)厚度發(fā)生概率在4～8之間出現(xiàn)一個(gè)最大值，其他月份云光學(xué)厚度主要在4～64之間，且逐年不盡相同。江淮地區(qū)云光學(xué)厚度發(fā)生概率逐月較均勻，在4～64之間相對(duì)較高。春冬季江淮地區(qū)云光學(xué)厚度相對(duì)江淮地區(qū)較高。

④兩地區(qū)冰云云頂高度發(fā)生概率主要分布在7～13 km之間，其中5—8月份兩地區(qū)逐年較為一致。兩地區(qū)混合相云云頂高度發(fā)生概率主要分布在5～11 km之間，其中5—9月兩地區(qū)逐年較為一致，最大發(fā)生概率處逐年有所不同，在8～10 km之間。四季兩地區(qū)間冰云以及混合相云云頂高度相差都不大。兩地區(qū)冰云和混合相云云頂高度夏季較高，冬季年際變化相對(duì)較大。

在實(shí)際人影作業(yè)中，綜合判斷云相態(tài)、云光學(xué)厚度、云頂高度、粒子大小等云特性有效判斷人工增雨作業(yè)云體、可適用的催化方式、增雨潛力、作業(yè)高度、作業(yè)時(shí)機(jī)等，從而可以達(dá)到較好的人工增雨效果。本文通過(guò)對(duì)安徽省淮北地區(qū)和江淮地區(qū)上空若干云特性的研究，為兩地區(qū)合理科學(xué)的人影工作的規(guī)劃和作業(yè)提供了一定的理論依據(jù)。