近期，中国科学院合肥物质院安光所大气光学研究中心在卷云探测理论和实验研究上取得新进展。中心刘东研究员、王珍珠研究员团队首次利用CALIOP星载激光雷达观测研究了全球空心冰晶特征卷云，并揭示了其季节和全球分布特征。相关成果发表在国际权威自然指数期刊《地球物理研究通讯》上。

在观测研究中，团队发现：首先，在卷云的光学厚度小于或等于0.1，且温度维持在-60℃至-40℃的条件下，观测到的卷云样本在退偏振比与衰减色比的二维图中的分布，与通过物理光学近似法得出的空心冰晶特征卷云理论值高度吻合。这一发现证实了在该特定条件下，实际观测到的卷云与通过物理光学近似法模拟出的空心冰晶特征卷云具有高度的一致性。

其次，研究还发现，在全球范围内观测到的所有卷云中，空心冰晶特征卷云占据了约20%的比例，且主要分布在中高纬度地区。值得注意的是，这类卷云在秋季和冬季在北半球高纬度地区的出现频率要高于南半球，而在春季和夏季则呈现出相反的趋势。此外，该类卷云还显示出明显的海陆分布差异，更倾向于出现在大陆地区。特别是在南极洲、西伯利亚和格陵兰岛，其出现频率最高。基于此，研究团队推测空心冰晶特征卷云的形成条件可能与温度、湿度以及大气环流等环境因素密切相关，并且可能对特定区域的气候环境产生显著影响。

本研究受国家自然科学基金、省重点研发计划、中国科学院项目和院长基金以及中俄大气光学联合研究中心等支持。

相关论文链接：https://doi.org/10.1029/2024GL109852

图1 光学厚度小于等于0.1，温度介于-60℃~-40℃之间卷云样本统计量，黑色矩形框为物理光学近似方法计算的空心冰晶特征卷云理论值区域。

图2 空心冰晶特征卷云全球分布。