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CALIOP、被动卫星传感器与大气环流模型之间全球云分布的差异

大气与海洋物理 2018-03-19 v1

摘要

云检测是任何基于卫星的复杂云反演的第一步。没有仪器能检测到所有云,使用给定卫星气候学的分析只能讨论云的特定子集。我们试图阐明被动传感器以鲁棒方式检测到的是哪些云子集,以及哪些需要主动传感器。为此,我们识别出基于众多传感器和算法的云量反演差异最大的区域。我们调查了较大的不确定性,并与 CALIOP 激光雷达的反演结果进行了对比,该雷达能够检测半透明云并直接测量其垂直分布,无论下方地表如何。我们记录了被动传感器云量差异最大区域的云垂直分布、不透明度与季节变化。CALIOP 云量大于被动平均值,上午(AM)高 +0.05,下午(PM)高 +0.07。在陆地上,+0.1 的平均差异在非洲沙漠、南极洲和格陵兰地区升至 +0.2,这些区域被动传感器之间的巨大差异可归因于不利的地表条件。在海洋上,CALIOP 反演更接近被动反演的平均值,但在 ITCZ 附近除外(+0.1)。在与大尺度下沉运动相关的热带区域,被动云量的差异更大,而 CALIOP 在此观测到了特定的多层云群:光学薄的高层云和不透明(z>7km)的浅边界层云(z<2km)。我们评估了 8 个大气环流模型在被动反演存在差异且 CALIOP 提供新信息区域的云量与云垂直分布。我们发现,在被动观测长期鲁棒检测到云的区域,模拟云并不比主动传感器提供更可靠信息的区域更为真实。

关键词

引用

@article{arxiv.1803.06143,
  title  = {Disagreement among global cloud distributions from CALIOP, passive satellite sensors and general circulation models},
  author = {Vincent Noel and H. Chepfer and M Chiriaco and D. Winker and H. Okamoto and Y. Hagihara and G. Cesana and A Lacour},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1803.06143},
  year   = {2018}
}