Page 46 - 《高原气象》2026年第1期
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高 原 气 象 45 卷
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图8 不同云顶高度云量面积占比热力图
Fig. 8 Heat maps of cloud area at different cloud top heights
由图 8 可见， 热力图详细展示了 2015 -2020 年 不限于平流层和对流层之间的交换活动、 对流层顶
日平均云顶高度云量占比的变化趋势， 随着云顶高 的热力学特性、 大尺度环流模式、 以及云顶的辐射
度的增加云量面积占比不断减小； 2015 -2020 年每 冷却等， 这些因素相互作用共同决定云顶温度与高
年变化趋势基本一致， 7 -9 月整体云顶高度普遍偏 度之间的复杂关系（王玉峰等， 2015）。
高， 同上述结论保持一致。 相对于 Pearson 相关系数， Spearman 相关系数
分析云顶高度的云量占比有助于深入理解云 对异常值的敏感度较低。同时 Spearman 相关系数
层对平流层飞艇飞行安全的影响。这一分析可作 侧重检测变量之间的单调关系， 对不满足正态分布
为优化飞行路径的参考， 避开高云密集区域， 选择 的数据和非线性关系的变量很友好（Boland et al，
更安全的飞行路线； 评估不同高度云层的分布特 2017）。因此本文选用 Spearman 相关系数探究两变
征， 可识别潜在风险区域并制定相应的应对措施， 量之间的单调关系。参考 2015 -2020 年全年青藏
有效降低碰撞风险， 提高导航精度。同时， 该分析 高原地区的日平均云顶高度和云顶温度数据， 绘制
结合历史观测气象数据， 验证了分析理论的可行 出Spearman相关系数变化曲线图（图9）。
性， 为今后实时分析气象数据提供参考（Yu et al， 由 2015 -2020 年数据处理出的 Spearman 相关
2022）。此举不仅能实现气象预报功能， 还可在飞 系数变化曲线（图 9）可看出， 每年的 Spearman 相关
行过程中及时调整飞行计划， 确保飞艇安全运行。 系数变化跨度不大； 7 -9 月相关系数较稳定， 稳定
因此， 云顶高度云量占比的研究在气象学与航空航 在-0. 9附近， 表明云顶高度和云顶温度两变量之间
天领域均具有重要的理论意义与应用价值。 存在强负相关性， 且存在强关联性； 其他月份稳定
4. 5 云顶高度和云顶温度的参量关系 在-0. 8~-0. 6， 表明云顶高度和云顶温度两变量之
在对流层高度范围内， 大气温度与高度呈反比 间存在显著的单调负相关关系， 即中等强度的负相
关系， 这一现象主要归因于地表对太阳辐射能量的 关性。且 2015-2020 年的 Spearman 相关系数平均
吸收作用（Holton and Tennekes， 1980）。即云顶高 值 分 别 为 -0. 70528、 -0. 71662、 -0. 72891、
度较大的云体， 通常云顶温度较低。但在某些特殊 -0. 74148、 -0. 74318、 -0. 72666， 这 6 年 的 Spear‐
气象条件下， 大气可能出现逆温现象， 即温度随高 man 相关系数平均值均在-0. 74 附近， 表明全年数
度增加而升高（隋妍等， 2023）。同时在平流层高度 据总的来讲也存在显著的单调负相关关系。同时，
范围内， 云顶温度变化受多种因素的影响， 包括但 对这 6 年的 Spearman 相关系数结果进行显著性检
