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第40卷第2期热带气象学报Vol.40,No.2

2024年4月JOURNALOFTROPICALMETEOROLOGYApr.,2024

彭艳玉，刘煜，郜倩倩.中国夏季云和降水的定量关系及其成因分析[J].热带气象学报，2024，40(2)：326-340.

文章编号：1004-4965(2024)02-0326-15

中国夏季云和降水的定量关系及其成因分析

彭艳玉，刘煜，郜倩倩

(中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室/中国气象局大气化学重点实验室，北京100081)

摘要：云的形成是产生降雨的必要条件，云和降水之间存在着极为密切而复杂的联系。利用常规站点数

据和ISCCP卫星数据等资料分析了夏季中国地区云的多种特征参数的变化与降水变化在时空分布上的联系。

站点数据结果表明总云量、低云量与降水的距平在全国范围内表现出显著的正相关关系；在通过0.05水平显著

性检验的站点上，云量和降水距平百分率之间的线性关系较明显，总云量每增加1.00%降水增加2.23%，低云量

每增加1.00%降水增加0.46%。ISCCP数据结果显示总云云量、光学厚度和云水路径以及高云中的卷层云和深

对流云云量与降水距平呈非常好的正相关关系。采用K-means聚类分析方法并参考中国地理气候分布特点，

将中国分为9个气候区，以小波相干分析和交叉小波分析对各个气候区夏季云量和降水距平百分率序列在时频

域内多尺度特征的关系做了进一步研究。结果显示9个气候区夏季白天总云量和低云量与降水变化在2~4年

(a)和5~8a的尺度周期都具有较强的相干性与共振周期，且处于正相关位相。在时空分布和时频域上，中国地

区夏季云和降水的变化之间都存在非常显著的正相关关系，尤其是低云量。云和降水变化之间具有强相干性

与共振周期是两者之间正相关联系的原因。

关键词：云；降水；相关分析；小波相干；交叉小波分析

中图分类号：P456文献标志码：ADoi：10.16032/j.issn.1004-4965.2024.030

主要来自高层云和层积云。西南地区夏季雨层

11引引言言云、高层云和深对流云与雨量和雨日有着较好的

[3]

一致关系；西北地区云水路径值较大的层状云类

IPCC第六次评估报告(2021)预测，在未来几的云量多寡与降水多寡相一致，积状云类和层积

十年里，所有地区的气候变化都将加剧。气候变[4]

云类云量多少与降水没有一定的关系。也有一

化改变水循环和影响降雨特征，带来更强的降雨些学者利用风云卫星相关数据针对中国部分地区

和洪水，在高纬度地区降水可能会增加，而在亚热探讨了云的特征参数与降水相关性，认为有些云

带的大部分地区则可能会减少。云的变化对全球[5-7]

结构特征参数对降水有着很好的指示作用。我

变暖响应的净效应是放大人类活动引起的变暖，国年平均总云量与年降水量之间有良好的线性正

即净云反馈为正。云和降水是地球水循环过程中相关关系；年际振荡的主要特征与ENSO相同，

的重要因子。ENSO年份我国云量少，降水也偏少；普遍存在

关于云和降水的关系，已有许多研