赵传峰，杨以坤

(北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院，北京100875)

引言

云在地球系统辐射能量平衡和大气水循环中扮演着至关重要的作用(Ramanathan et al.，1989；Harri⁃son et al.，1990；Hartmann et al.，1992；Norris，2005；IPCC，2013；Zhao and Garrett，2015)。对于辐射能量平衡，云通过反射太阳辐射使得地面白天不会太热(Sch⁃neider，1972；Ramanathan et al.，1989)，通过阻挡长波辐射使得夜间不会太冷(Garrett and Zhao，2006；Zhao and Garrett，2015)，从而使得地球适合人类生存。在大气水循环方面，江河湖海的水汽蒸发以后通过云和降水为陆地提供重要的淡水资源。云对辐射的调节能力和形成降水的多少与云的宏微观特征紧密相关(Twomey et al.，1977；Albrecht，1989；Garrett and Zhao，2006)。然而，云特征的观测一直存在较大误差，云的表征也是模式天气预测和气候预估中最大的不确定性因子(IPCC，2013)。要充分理解未来天气和气候变化，需要获得更为准确的云特征，对云发生发展过程形成更为准确的理解。

云宏微观特征可以通过原位观测和遥感观测获得，包括飞机原位观测、地基和卫星遥感观测。飞机观测在各类观测中的准确度最高，但由于观测成本高和观测环境不能过于恶劣等原因而造成观测时间、观测次数和观测样本有限。飞机观测数据通常用于云发展过程和特征的个例研究和参数化构建(Jensen et al.，2016；Zhao et al.，2018b；Yang et al.，2019；Zhao et al.，2019b)，而很难用于获取长时间或大范围的云宏微观特征。卫星遥感观测包括静止卫星和极轨卫星观测，分别具有较高的时间分辨率和空间分辨率，且能够实现大范围观测，因此在云特征观测上具有很大的独特优势，被广泛用于云特征的反演、统计研究和模式模拟评估研究(Xie et al.，2013；Wang and Zhao，2017；Li et al.，2018；Bao et al.，2018，2019；Chen et al.，2019；Wang et al.，2019；Zhang et al.，2019；Zhao et al.，2019a；Yang et al.，2020)。然而，卫星云观测的不确定性相对较大，时间和空间分辨率相对于飞机和地面还是过于粗糙而无法用于很多云相关过程研究。……