云量的多少與大氣層頂短波輻射強(qiáng)迫大小-北京大學(xué)物理學(xué)院

利用衛(wèi)星資料

分析中國(guó)地區(qū)云及其輻射特性丁守國(guó)北京大學(xué)物理學(xué)院大氣科學(xué)系2005.3.28簡(jiǎn)歷丁守國(guó)，北京大學(xué)物理學(xué)院大氣科學(xué)系博士后本科，1988－1992，蘭州大學(xué)大氣科學(xué)系；工作，1992－1998，河北省氣象局科研所；碩士，1998－2001，北京大學(xué)地球物理系，指導(dǎo)老師：秦瑜教授；博士，2001－2004，中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所，指導(dǎo)老師：石廣玉研究員研究領(lǐng)域：云－輻射的相互作用，氣候變化云在氣候系統(tǒng)中的作用云輻射相互作用不同云特性對(duì)氣候的影響（云高，文獻(xiàn)）國(guó)際計(jì)劃簡(jiǎn)介ISCCP資料簡(jiǎn)介全球背景云特性描述中國(guó)地區(qū)云輻射特性分析引子云總是與一定的天氣系統(tǒng)聯(lián)系在一起的，根據(jù)衛(wèi)星圖像中云系的移動(dòng)和變化來(lái)預(yù)報(bào)天氣，能夠大大提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度，云作為天氣來(lái)臨的信號(hào)，有助于我們提高預(yù)報(bào)天氣的能力根據(jù)氣候模式中輻射程序相互比較計(jì)劃（ICRCCM）對(duì)用于GCMs中的不同輻射程序進(jìn)行比較的結(jié)果表明，在當(dāng)代用于氣候研究和預(yù)測(cè)的GCMs中，云和輻射及其相互作用的處理不當(dāng)，是造成誤差和不確定的主要來(lái)源在氣候模擬和預(yù)報(bào)中，云是阻礙我們探索氣候變化的最大障礙云在氣候系統(tǒng)中的作用 云能調(diào)節(jié)地氣系統(tǒng)的輻射能量收支和水分循環(huán)的平衡，是影響氣候變化的重要因子。云的存在能夠極大地改變長(zhǎng)、短波輻射在大氣中的傳輸，影響到地氣系統(tǒng)輻射能量的收支云還是全球水分循環(huán)的重要組成，大氣中水分循環(huán)過(guò)程同時(shí)也是能量轉(zhuǎn)移的過(guò)程云和氣候的相互作用模式研究表明：云特性(如云量、云高和云水含量等)的任何變化，都可能對(duì)全球和區(qū)域氣候產(chǎn)生重大影響（WetheraldandManabs,1987）全球或區(qū)域氣候變化也會(huì)引起云特性的調(diào)整這種關(guān)系就產(chǎn)生了一個(gè)復(fù)雜的氣候反饋系統(tǒng)云氣候國(guó)際計(jì)劃簡(jiǎn)介因此，近年來(lái)對(duì)云—輻射相互作用及其的氣候效應(yīng)的研究極為重視，云—輻射相互作用在一些大型科學(xué)計(jì)劃和試驗(yàn)中都占有重要的地位。氣候模式中輻射程序相互比較計(jì)劃（ICRCCM）國(guó)際衛(wèi)星云氣候?qū)W計(jì)劃（ISCCP）地球輻射收支試驗(yàn)(ERBE)美國(guó)能源部（DOE）的大氣輻射測(cè)量計(jì)劃（ARM）全球能量與水份循環(huán)試驗(yàn)（GEWEX）其它有待解決的問(wèn)題

近年來(lái)，云—輻射相互作用的研究取得了很大的進(jìn)展，但有些重要問(wèn)題并沒(méi)有得到圓滿的解決，我們還不太清楚：云和輻射相互作用是如何進(jìn)行的（機(jī)制）？云特性的變化在多大程度上影響著當(dāng)代氣候（云的氣候反饋）？在變化了的氣候中，云又會(huì)發(fā)生怎樣的變化？（云的氣候響應(yīng)）云—輻射相互作用的物理機(jī)制云頂冷卻和云底加熱改變?cè)浦械臏囟葘咏Y(jié)；晴空和云區(qū)冷卻率的不同，可以增加向云系的輻合；大范圍的晴空輻射冷卻對(duì)環(huán)境具有去穩(wěn)作用。Tao(1996))Heating/coolingrateatdifferentlocations不同云高對(duì)短波輻射加熱率的影響SZA=40云的厚度H=2km;LWP=200g/m2;Re=10um;云底高度分別取：1，3，5，7km

在其它條件相同的情況下，短波輻射對(duì)云頂?shù)募訜嵝ЧS云底高度的增加愈加顯著。向上、向下的短波輻射通量

與晴空大氣相比，云能夠大量反射入射的短波輻射，使到達(dá)地面的短波輻射能量大大減少，對(duì)下墊面起冷卻作用。二、不同高度云層的長(zhǎng)波輻射變溫率云的厚度H=2km;LWP=200g/m2;Re=10um;云底高度分別取：1，3，5，7km

在其它條件相同的情況下，長(zhǎng)波輻射云底加熱、云頂冷卻的效果隨云底高度的增加愈加顯著。向上、向下的長(zhǎng)波輻射通量

與晴空大氣相比，云的存在不同程度的減少了向外空間出射的長(zhǎng)波輻射能量，云所在的高度越高，其向外射出的能量越少，即高云的增溫效應(yīng)更顯著。全球溫度變化趨勢(shì)分布圖

（1976－2000）氣候變暖上個(gè)世紀(jì)最后20多年全球增溫顯著（IPCC，2001）東亞包括中國(guó)地區(qū)，是全球變暖速率最高的地區(qū)之一(王紹武，2001)全球平均溫度距平圖（1856－2003）

（對(duì)1961－1990平均的偏差）氣候變暖：整個(gè)90年代是自有器測(cè)記錄以來(lái)溫度最高的10年（IPCC，2001）有必要：研究氣候顯著變暖背景下中國(guó)地區(qū)云特性的變化，即云對(duì)氣候變暖的響應(yīng)目的回答：云是如何響應(yīng)近年來(lái)中國(guó)地區(qū)氣候顯著變暖的？利用ISCCPD2云氣候資料集，分析近年來(lái)中國(guó)地區(qū)云變化，得到云對(duì)氣候變暖的響應(yīng)回答：近年來(lái)中國(guó)地區(qū)云的變化對(duì)氣候的反饋是正還是負(fù)？利用ISCCPFD云輻射通量資料，分析得到中國(guó)地區(qū)云輻射特性的變化，給出近年來(lái)云特性的變化對(duì)中國(guó)地區(qū)氣候的反饋方向（＋/－？）結(jié)合氣候資料，分析不同云特性變化的原因，以期從中提取人類活動(dòng)對(duì)云的影響信息以往針對(duì)云氣候特征的研究都是采用地面常規(guī)觀測(cè)資料，研究對(duì)象也僅限于云量，主要原因是缺乏系統(tǒng)、可靠的云特性資料。國(guó)際衛(wèi)星云氣候計(jì)劃（ISCCP）建立的云氣候資料，使得系統(tǒng)研究云的不同特性及變化規(guī)律成為可能。ISCCP簡(jiǎn)介國(guó)際衛(wèi)星云氣候計(jì)劃（ISCCP）是世界氣候研究計(jì)劃（WCRP）的第一個(gè)子計(jì)劃，始于1982年，至今已經(jīng)20余年.ISCCP的主要目標(biāo)有：利用多顆極軌衛(wèi)星和靜止衛(wèi)星得到全球紅外和可見(jiàn)光輻射資料集，以及大氣的基本輻射特性，從中得到不同云參數(shù)的全球分布以及云的輻射特性建立并檢驗(yàn)全球云氣候資料集利用該資料集開(kāi)展進(jìn)一步的研究，改進(jìn)氣候模式中云輻射的參數(shù)化方案，以提高氣候模式的模擬和預(yù)報(bào)性能增進(jìn)對(duì)地球輻射收支（大氣層頂和地表）以及水文循環(huán)的理解ISCCP網(wǎng)站：

http:///資料簡(jiǎn)介ISCCP云資料集有多種，本文選用的是最新發(fā)布的逐月平均云資料集：D2資料集空間分辨率：2.5°×2.5°時(shí)間跨度為1983.7－2001.9是目前關(guān)于全球云氣候資料集中最為完整的，相對(duì)于較早的C2資料集，在很多方面得到了改進(jìn)，Rossow和Schiffer（1999）對(duì)此作了詳細(xì)的研究。Hatzianastassiou等人（2001）對(duì)極地云氣候特征的研究也表明D2資料集的確優(yōu)于C2。與以前發(fā)布的D2資料集相比，本次發(fā)布的資料集更加完整，不僅僅延伸了時(shí)間尺度，更重要的是，對(duì)此前資料中存在的一些問(wèn)題進(jìn)行了校正（/errors.html）.該資料集中涉及130個(gè)與云相關(guān)的參數(shù)，其中包括云量、云水路徑、云頂溫度和光學(xué)厚度等云參數(shù)ISCCPD2資料對(duì)云的分類名稱云頂氣壓(mb)光學(xué)厚度云類云粒子相態(tài)低云>680≤3.55積云云水，冰晶3.55-22.63層積云云水，冰晶>22.63層云云水，冰晶中云440-680≤3.55高積云云水，冰晶3.55-22.63高層云云水，冰晶>22.63雨層云云水，冰晶高云≤440≤3.55卷云冰晶3.55-22.63卷層云冰晶>22.63深對(duì)流云冰晶內(nèi)容全球背景云輻射特性簡(jiǎn)介中國(guó)地區(qū)云及其輻射特性總結(jié)平均總云量與短波輻射強(qiáng)迫（TOA）的分布云量的多少與大氣層頂短波輻射強(qiáng)迫大小，有很好的對(duì)應(yīng).中國(guó)南方地區(qū)總云量不是很高的，但短波輻射強(qiáng)迫是全球最高的地區(qū)之一.這表明中國(guó)地區(qū)云短波輻射強(qiáng)迫具有獨(dú)特性.平均高云量與長(zhǎng)波輻射強(qiáng)迫（TOA）的分布大氣層頂云長(zhǎng)波輻射強(qiáng)迫的分布與全球平均高云量有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系.青藏高原高云量較多，但長(zhǎng)波輻射強(qiáng)迫并不高，這表明中國(guó)地區(qū)大氣層頂云的長(zhǎng)輻射強(qiáng)迫具有特殊性.線性趨勢(shì)方法簡(jiǎn)介 對(duì)資料序列T(t),t=1,2,?,n,以線性函數(shù)T=at+b

來(lái)擬合原序列,按最小二乘法可求得常數(shù)項(xiàng)a和b，其中常數(shù)a就是趨勢(shì)項(xiàng)：其中：a值的正負(fù)，表示該資料序列隨時(shí)間變化的方向，正值表示資料隨時(shí)間有增加的趨勢(shì)，負(fù)值則表示趨于減?。籥的絕對(duì)值的大小，表示變化的快慢程度.

在討論趨勢(shì)分布的時(shí)候，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格的時(shí)間序列，求得趨勢(shì)項(xiàng)，用每10年的變化量表示，正值表示增加，負(fù)值表示減少；絕對(duì)值的大小表示變化的快慢,并用不同的顏色加以區(qū)別.全球平均總云量的變化趨勢(shì)全球平均總云量約為67％近年來(lái)全球平均總云量呈下降態(tài)勢(shì)，減少約4%，趨勢(shì)明顯從地理位置上看，熱帶和中緯度地區(qū)的總云量減少較多，高緯地區(qū)云量略有增加.不同云類云量的變化趨勢(shì)

影響總云量變化的主要是低云和高云量的變化從全球平均總云量的變化趨勢(shì)可以看出：盡管中云量在增加，但仍然不能抵消低云和高云在過(guò)去近20年來(lái)總體的下降趨勢(shì)中國(guó)地區(qū)云及其輻射特性分析中國(guó)地區(qū)云的氣候響應(yīng)云量云水路徑云頂溫度光學(xué)厚度氣候因子對(duì)中國(guó)地區(qū)云的影響分析中國(guó)地區(qū)云對(duì)氣候的反饋輻射通量輻射強(qiáng)迫云量中國(guó)總云量分布特征我國(guó)平均總云量的分布呈現(xiàn)出南方多，北方次之，中間北緯40°附近云量最低.多云中心位于西南地區(qū)，東部沿海地區(qū)和藏南地區(qū)，其中最大的多云中心是西南地區(qū)。青藏高原西部地區(qū)，以及從塔里木盆地沿昆侖山脈和祁連山脈的北麓向東，經(jīng)河套地區(qū)，太行山以東的華北平原，直到渤海灣的帶狀區(qū)域，為云量的低值區(qū)?？傇屏康淖兓厔?shì)在氣候顯著變暖和全球總云量趨于減少的背景下，中國(guó)地區(qū)云量也在減少，減少約3.6%新疆西部和東北部分地區(qū)，呈增加態(tài)勢(shì)中部少云地區(qū)的云量減少較為顯著；多云地區(qū)總云量的變化不大中國(guó)地區(qū)不同云類云量的年際變化

中、低云云量變化趨勢(shì)不明顯.高云量的減少非常明顯，減少幅度為2.7%，約占平均高云量的14.4%.中國(guó)地區(qū)平均總云量的減少主要是由于高云量的減少引起的.不同季節(jié)高云量變化趨勢(shì)春季平均高云量減少超過(guò)3%，占春季平均高云量的16%.冬季，平均高云量減少約為2.7%，約占冬季平均高云量的28%.中國(guó)地區(qū)的高云量的減少主要發(fā)生在春、冬兩季.不同云量出現(xiàn)頻率的變化不同云量出現(xiàn)頻率的年際變化

ISCCP把云量出現(xiàn)頻率分為10檔，以10%為間隔中國(guó)地區(qū)晴空出現(xiàn)頻率在增加，而陰天出現(xiàn)頻率在減少.其它云量出現(xiàn)頻率的變化不明顯.極值云量年際變化趨勢(shì)中國(guó)地區(qū)平均總云量的減少主要體現(xiàn)在：晴空出現(xiàn)頻率的增加和陰天出現(xiàn)頻率的減少小結(jié)在氣候迅速變暖背景下，中國(guó)地區(qū)平均總云量趨于減少

.從分布上看，中部少云地區(qū)的云量減少最為顯著，而多云地區(qū)總云量的變化不大.從不同云類云量的變化趨勢(shì)看，高云量的減少對(duì)中國(guó)地區(qū)平均總云量的減少貢獻(xiàn)最大.從時(shí)間上看，中國(guó)地區(qū)的云量的減少主要發(fā)生在春、冬兩季.從極值云量的變化看，中國(guó)地區(qū)平均總云量的減少主要體現(xiàn)在：晴空出現(xiàn)頻率的增加和陰天出現(xiàn)頻率的減少.云水路徑中國(guó)地區(qū)云水路徑的變化趨勢(shì)中國(guó)地區(qū)年平均云水路徑增加約18g/m**2,增加幅度超過(guò)了平均云水路徑的25％，變化顯著.中國(guó)地區(qū)云水路徑呈普遍增加的趨勢(shì).中國(guó)地區(qū)平均云水路徑近年來(lái)在各個(gè)季節(jié)都有增加，其中，冬季增加最為顯著，增加約30g/m**2.云頂溫度中國(guó)地區(qū)平均云頂溫度的變化平均云頂溫度總體呈顯著上升趨勢(shì)，升幅達(dá)7K以上.從分布上看，我國(guó)大部分地區(qū)平均云頂溫度都有很大程度的升高.各個(gè)季節(jié)都有增加，其中春季和冬季增加最為顯著中、高云云頂溫度的年際變化中云和高云平均云頂溫度都呈上升趨勢(shì).其中中云云頂溫度約升高為1K；高云升幅比較顯著，約2K. 平均云頂溫度升幅達(dá)7K以上！而不同云類云頂溫度變化幅度只有1～2K，為什么？高云量的減少與平均云頂溫度升高示意圖平均240K，云量減少后，平均247.5K高云量的減少，使其下中、低云云頂溫度對(duì)平均云頂溫度的貢獻(xiàn)相對(duì)增大，使平均云頂溫度大幅升高270K240K240K平均云頂溫度與高云量的距平變化趨勢(shì)圖相關(guān)系數(shù)為-0.70

，通過(guò)99%置信度檢驗(yàn)高云量和平均云頂溫度的變化趨勢(shì)分布云頂溫度升高的地區(qū)與高云量減少的地區(qū)有較好的對(duì)應(yīng)中國(guó)地區(qū)平均云頂溫度升高，有兩方面的原因：高云量的減少和中、高云云頂溫度的升高。云頂溫度小結(jié)近年來(lái)，中國(guó)地區(qū)平均云頂溫度總體呈顯著上升趨勢(shì).從分布上看，我國(guó)大部分地區(qū)平均云頂溫度都在升高.從季節(jié)上看，各個(gè)季節(jié)都有升高，其中春季和冬季的增溫最為顯著中國(guó)地區(qū)平均高云量的顯著減少，使得低層的中、低云云頂溫度對(duì)平均云頂溫度的貢獻(xiàn)相對(duì)增大，是平均云頂溫度顯著增加的主要原因。另外：中、高云云頂溫度也在升高。云的光學(xué)厚度平均云光學(xué)厚度的變化在1984－2000年間，中國(guó)地區(qū)平均云光學(xué)厚度呈顯著增加趨勢(shì)，增幅約為1.大部分地區(qū)云的光學(xué)厚度呈增加的趨勢(shì)，其中，青藏高原東南部地區(qū)，西南地區(qū)以及大興安嶺一帶地區(qū)，增加最顯著中國(guó)地區(qū)平均云光學(xué)厚度近年來(lái)在各個(gè)季節(jié)都有增加，其中冬季增加最為顯著中國(guó)地區(qū)平均云厚的變化云頂高度選取對(duì)流層大氣溫度的平均遞減率為6.5K/km。根據(jù)地面溫度和云頂溫度的變化，利用： 就可得到云頂高度的變化情況.無(wú)論是平均云頂溫度，還是中、高云的云頂溫度，其增幅度都高于地面溫度的增幅，由此可見(jiàn)：中國(guó)地區(qū)平均云頂高度在下降！云底高度

隨著地表溫度的增加，濕空氣要在更高的高度上才能凝結(jié)，抬升凝結(jié)高度（LCL）（即云底高度）將相應(yīng)升高。即云底高度隨地面溫度的升高而抬升。 觀測(cè)表明：1）夏季云底高，而冬季云底低?。置鼷悾?001

）2）大氣輻射測(cè)量計(jì)劃（ARM）的觀測(cè)表明，隨著溫度的升高，云底在抬升（AnthonyDelGenio，2000

） 近年來(lái)中國(guó)地區(qū)溫度在升高（王紹武，2001），因此可以得出：中國(guó)地區(qū)平均云底高度在抬升！云頂下降云底抬升中國(guó)地區(qū)平均云厚在變薄！云水路徑在增加這意味什么？云水路徑:單位面積大氣柱中云水的總量：影響云水路徑的因子：云厚，云粒子的大小和數(shù)濃度平均云水路徑增加顯著云體變薄不考慮云粒子大小的變化，可以得到：中國(guó)地區(qū)云粒子數(shù)濃度在增加！原因分析:近年來(lái)人為氣溶膠排放增加（Luo，2001，Menon，2002），可能導(dǎo)致CCN濃度增加（Hobbs,1993），使得云粒子數(shù)濃度相應(yīng)增加.通過(guò)云的宏觀特性近年來(lái)的變化，我們得到中國(guó)地區(qū)云的微物理特性的變化，從而將人類活動(dòng)與云的變化聯(lián)系起來(lái).云粒子數(shù)濃度的變化云對(duì)氣候的響應(yīng)小結(jié)在氣候迅速變暖背景下，中國(guó)地區(qū)平均總云量趨于減少，其中高云量的減少最顯著從時(shí)間上看，云量的減少主要發(fā)生在春、冬兩季；從極值云量出現(xiàn)頻率的變化看，云量的減少主要體現(xiàn)在晴空出現(xiàn)頻率的增加和陰天出現(xiàn)頻率的減少.云水路徑，云頂溫度和云的光學(xué)厚度則都呈顯著增加.這種增加在各個(gè)季節(jié)都有發(fā)生，其中冬、春季增加最為顯著.中國(guó)地區(qū)云粒子數(shù)濃度在增加

氣候因子對(duì)中國(guó)地區(qū)云的影響分析方法

選取影響中國(guó)地區(qū)天氣或氣候變化的主要?dú)夂蛞蜃?，與云參數(shù)作相關(guān)分析，來(lái)比較不同氣候指數(shù)對(duì)中國(guó)地區(qū)云特征量影響的大小氣候因子代表熱帶低緯氣候特征的：南方濤動(dòng)指數(shù)和Nina34指數(shù)代表西北太平洋氣候特征的：西太平洋的副高強(qiáng)度指數(shù)和北太平洋指數(shù)代表北半球大氣活動(dòng)的：北半球極渦強(qiáng)度指數(shù)，北半球極渦面積指數(shù)，亞洲北極渦強(qiáng)度和面積指數(shù)表征平均大氣環(huán)流的亞洲緯向環(huán)流指數(shù)和經(jīng)向環(huán)流指數(shù)。不同氣候指數(shù)與年平均晴空頻率的線性相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計(jì)表

表中各項(xiàng)均通過(guò)95%置信度檢驗(yàn)，**項(xiàng)通過(guò)99%置信度檢驗(yàn)氣候指數(shù)亞洲緯向環(huán)流指數(shù)亞洲經(jīng)向環(huán)流指數(shù)亞洲北極渦強(qiáng)度指數(shù)亞洲北極渦面積指數(shù)北半球極渦強(qiáng)度指數(shù)相關(guān)系數(shù)0.19380.1070-0.4527-0.6038-0.4129顯著程度******氣候指數(shù)北半球極渦面積指數(shù)北太平洋指數(shù)西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)nina34南方濤動(dòng)指數(shù)相關(guān)系數(shù)-0.4167-0.27050.1507-0.35890.4057顯著程度******晴空頻率與亞洲北極渦面積指數(shù)的距平圖相關(guān)分析的結(jié)果表明，中國(guó)地區(qū)晴空出現(xiàn)頻率與亞洲北極渦面積指數(shù)存在很好的負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.6，通過(guò)99％置信度檢驗(yàn)。北極渦活動(dòng)的減弱（趙振國(guó)，1999），可能是中國(guó)地區(qū)晴空出現(xiàn)頻率增加，平均總云量減少的氣候?qū)W方面的原因不同氣候指數(shù)與中國(guó)地區(qū)平均云頂溫度和高云云頂溫度的相關(guān)統(tǒng)計(jì)表

氣候指數(shù)平均云頂溫度高云溫度亞洲緯向環(huán)流

指

數(shù)0.346090.297亞洲經(jīng)向環(huán)流

指

數(shù)0.132910.087902亞洲極渦強(qiáng)度

指

數(shù)-0.26348-0.52045*亞洲極渦面積

指

數(shù)-0.57977*-0.71943*北半球極渦強(qiáng)度指數(shù)-0.71728*-0.53473*北半球極渦面積指數(shù)-0.50305*-0.73005*西太平洋副高面積指數(shù)0.017909-0.069518西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)0.024907-0.011101南方濤動(dòng)指

數(shù)0.269780.53478*中國(guó)地區(qū)溫度

距

平0.66151*0.77736*北太平洋指數(shù)（NP）

-0.0770650.064103Nina34-0.20286-0.46847表中各項(xiàng)均通過(guò)95%置信度檢驗(yàn)，*項(xiàng)通過(guò)99%置信度檢驗(yàn)平均云頂溫度與北極渦強(qiáng)度指數(shù)距平的年際變化相關(guān)分析的結(jié)果表明，中國(guó)地區(qū)平均云頂溫度與北極渦強(qiáng)度指數(shù)存在很好的負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.72

，通過(guò)99％置信度檢驗(yàn)。北極渦的減弱，可能是近年來(lái)影響中國(guó)地區(qū)云頂溫度升高的氣候?qū)W方面的原因之一。不同氣候指數(shù)與平均云光學(xué)厚度和云水路徑相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計(jì)表氣候因子光學(xué)厚度云水路徑亞洲緯向環(huán)流指數(shù)0.199940.17965亞洲經(jīng)向環(huán)流指數(shù)0.120650.12322亞洲極渦強(qiáng)度指數(shù)-0.32002-0.19526亞洲極渦面積指數(shù)-0.58542*-0.52247*北半球極渦強(qiáng)度指數(shù)-0.70564*-0.64329*北半球極渦面積指數(shù)-0.57849*-0.51558*西太平洋副高面積指數(shù)-0.11563-0.047847西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)-0.13208-0.069591南方濤動(dòng)指數(shù)0.492870.39412中國(guó)地區(qū)溫度距平0.55293*0.53936*北太平洋指數(shù)（NP）0.034068-0.024282Nina34-0.4019-0.32933表中各項(xiàng)均通過(guò)95%置信度檢驗(yàn)，*項(xiàng)通過(guò)99%置信度檢驗(yàn)小結(jié)通過(guò)對(duì)云參數(shù)與各個(gè)氣候因子的相關(guān)分析，我們發(fā)現(xiàn)，不同云參數(shù)（晴空出現(xiàn)頻率、云頂溫度等）都與代表北極渦活動(dòng)強(qiáng)弱的氣候指數(shù)有很好的相關(guān)！近年來(lái)北半球大氣活動(dòng)減弱（Wang，2001），特別是北極渦活動(dòng)的減弱（趙振國(guó)，1999），可能是影響中國(guó)地區(qū)云特性變化的氣候?qū)W方面的原因。中國(guó)地區(qū)云輻射特性分析云輻射強(qiáng)迫的定義某一層給定大氣的凈輻射通量，與假定云不存在時(shí)，同一大氣的凈輻射通量之差。輻射強(qiáng)迫能夠標(biāo)示氣候變化的趨勢(shì)晴空情況晴空反射短波輻射通量變化趨勢(shì)（TOA）晴空大氣層頂反射短波輻射通量呈增加趨勢(shì)從分布上看，中國(guó)東部地區(qū)反射能力增加顯著晴空大氣層頂反射短波輻射的顯著增加，很可能是由于近年來(lái)人為氣溶膠排放增加引起的.晴空射出長(zhǎng)波輻射通量變化趨勢(shì)（TOA）晴空大氣層頂射出長(zhǎng)波輻射通量略有增加，但趨勢(shì)不明顯.東部地區(qū)，大氣層頂出射長(zhǎng)波輻射在減少，而西部地區(qū)在增加.原因分析：由于氣溶膠濃度的增加，可能吸收部分地表向上的長(zhǎng)波輻射能量，并以自身較低的溫度向上發(fā)射長(zhǎng)波輻射，凈的效果使得這些地區(qū)晴空大氣層頂射出長(zhǎng)波輻射有所減少。而西部地區(qū)大氣層頂，射出長(zhǎng)波輻射的增加，則使由于地面溫度的增加引起的.全天候情況大氣層頂反射短波輻射通量的變化趨勢(shì)中國(guó)地區(qū)大氣層頂對(duì)短波輻射的反射能力在增加.從變化趨勢(shì)分布上看，與云光學(xué)厚度的變化有很好的對(duì)應(yīng)，可見(jiàn)大氣層頂反射短波輻射的增加，主要是由于云光學(xué)厚度的變化引起的。大氣層頂射出長(zhǎng)波輻射輻射通量的變化大氣層頂向上長(zhǎng)波輻射通量近年來(lái)呈顯著增加趨勢(shì).變化趨勢(shì)分布與平均云頂溫度及高云量的變化趨勢(shì)分布有很好的對(duì)應(yīng)高云量的減少，造成平均云頂溫度大幅升高，是近年來(lái)大氣層頂射出長(zhǎng)波輻射通量顯著增加的主要原因云輻射強(qiáng)迫大氣層頂云短波輻射強(qiáng)迫的變化（TOA）

云短波輻射強(qiáng)迫＝全天候凈輻射通量－晴空凈輻射通量由于晴空和全天候大氣層頂反射短波輻射通量都在增加，兩者差的變化不大，因而，大氣層頂云短波輻射強(qiáng)迫的年際變化趨勢(shì)不明顯但從分布上看，不同地區(qū)大氣層頂云短波輻射強(qiáng)迫的變化趨勢(shì)有差異。中國(guó)大部分地區(qū)云的短波輻射強(qiáng)迫在增加，但高原以東部分地區(qū)在減小。云長(zhǎng)波輻射強(qiáng)迫的變化（TOA）長(zhǎng)波云輻射強(qiáng)迫＝晴空凈輻射