解文进，张伦雨，李 璠，谢亚玲，王蒙蒙

(贵州省平塘县气象局，贵州 平塘 558300)

0 引言

云通过辐射传输过程影响地球大气系统辐射收支，并通过辐射反馈机制直接或者间接改变云系演变过程，对天气和气候系统起着重要的调节作用。然而三维有云大气辐射过程非常复杂，数值模拟计算量大，目前天气预报和气候模式对云辐射特性描述普遍采用了平面平行近似或独立柱近似的方法，忽视水平云大气柱之间的辐射传输过程，无法考虑三维辐射传输产生的三维云辐射效应，由此造成的误差可能影响天气和气候预报的准确性[1-3]。为此，国际学者开发了一系列三维云大气辐射传输模式，定量模拟非均匀三维云场条件下的地气系统辐亮度、辐射通量和变温率场，为评估平面平行和独立像元近似的准确性提供模式支撑[1-5]。目前大量研究学者在研究水平非均匀云辐射特征时普遍采用独立柱近似[6]，为评估独立柱近似的适用性，国内外大量学者采用三维云大气辐射传输模式开展数值云场模拟实验，准确模拟三维辐射场，探究三维云辐射效应的分布特征和产生机制。不少研究指出三维和一维云大气辐射模式模拟得到的辐射通量和变温场差异高度依赖云场格子单元分辨率，分辨率越高三维云辐射效应越强。

为了进一步探讨三维云大气辐射传输与独立柱近似方法之间的区别，本文采用蒙特卡罗三维云大气辐射传输模式MCARaTS模拟了0.67 μm、2.13 μm和11 μm波段三维真实云场的辐射通量与加热率，研究独立柱近似对辐射通量和变温率计算偏差的影响规律，为改进大气数值模式辐射模块提供理论基础。……