Page 47 - 《高原气象》2026年第1期

1 期 杨茉岚等：青藏高原云顶参数特征分析与飞艇应用研究 43

图9 Spearman相关系数变化曲线
Fig. 9 Spearman correlation coefficient change curve
验， P值均小于0. 01。 （2） 基于历史观测气象数据的分析， 云顶高度
综上所述， 云顶高度和云顶温度两变量之间存 呈西北低、 东南高的空间分布特征， 云顶温度则呈
在中等强度的负相关性， 但这种关系的具体形式需 现西高东低的变化趋势； 进一步基于均值和极值的
借助复杂的气象模型完成下一步的分析研究。在 深入分析表明， 云顶高度在 7 -9月达到全年最高且
此阶段， 云顶高度和云顶温度均为重要影响因素， 基本符合正态分布， 而云顶温度在全年中为最低
鉴于云顶高度数据呈现出更为显著的规律性和较 值， 且两者均呈现出显著的年度周期性变化； 这些
强的表征能力， 研究二者之间的关系不仅有助于将 结果证实了青藏高原地区平流层中确实存在超高
其简化为单一影响因素深入分析其相互作用， 为平 云层和极低温的极端气象现象， 打破了以往关于平
流层飞艇遭遇云层时出现的温度响应提供定量关 流层环境没有云的传统认知； 此外， 在 Spearman相
系参考， 也为模型构建阶段提供参考， 实现云参量 关系数分析的基础上， 云顶高度与温度之间存在中
在模型中的引入， 达到完善热力学模型的任务， 提 等强度的负相关性， 且在 7 -9 月， 二者的负相关性
高模型的仿真精确度。 尤为明显， 这一发现为优化飞艇热力学模型参数提
供了新的研究视角和思路。
5 结论
（3） 综合云层分布特征， 针对 7 -9月期间在青
本研究以平流层飞艇应用为基础， 阐明了云顶 藏高原地区进行的平流层飞艇发放试验， 应特别关
参量在飞艇热力学模型中的重要影响地位。同时 注云层对试验的潜在影响， 尤其是在超高层云频繁
基于 CLARA-A3 数据集， 分析了 2015 -2020 年的 出现的区域。因此， 建议提前整合该区域历年云层
日均值地区平均云顶高度和云顶温度、 两变量极值 数据， 实行多尺度分析， 尤其是针对日级和小时级
变化、 超高云量面积占比情况及两参数关系等， 基 的详细数据挖掘， 深入探讨云顶高度与云顶温度在
于这些分析， 得出以下结论： 更小时间尺度上的动态变化特征， 以识别最佳的发
（1） 通过对平流层飞艇热力学模型影响因素 放时机窗口。通过以上细致的分析方法， 不仅能提
的深入分析， 证实了云层对飞艇的热平衡有重要影 高实验的成功率， 还能为今后飞艇发放与飞行任务
响， 特别是云顶高度和云顶温度两参量， 它们对飞 提供重要的云层影响评估依据。
艇的热力学行为是直接而显著的影响。云层的辐 本研究为飞艇在复杂气象环境中的应用提供
射特性、 热传递效应及其对飞艇表面温度的影响， 了坚实的数据支撑和科学的决策依据。未来研究
均受到这些关键参量的制约。这一发现不仅为深 将会聚焦于云层物理特性与飞艇热力学性能的多
入理解平流层飞艇与大气环境之间的相互作用提 维耦合， 构建更加精确的云-飞艇能量交换参数化
供了新的理论依据并奠定了实际观测数据的统计， 模型， 进一步完善平流层飞艇热力学模型， 以提升
也为完善热力学辐射模型提供了清晰的研究方向 其在复杂气象环境下的飞行安全性。
和创新思路， 进一步提高了模型的实用性， 对保证 综上所述， 本研究基于历史观测云层数据， 证
飞艇运行安全具有重要意义。 实了平流层极低温超高层云的存在现象， 并深入探