青藏高原作为"世界屋脊"和"亚洲水塔"，其独特的地形热力效应不仅驱动着亚洲季风系统，还通过大气环流影响全球气候变化和水循环过程。然而，由于其平均海拔超过4000米、环境条件极其严峻，高时空分辨率的云系统观测一直是大气科学领域的关键挑战之一。

中国科学院大气物理研究所王一楠、赵薇（博士在读）等科研人员依托中国科学院大气物理研究所羊八井全大气层观象台，实现了新一代双偏振Ka波段云雷达与多波长拉曼-米散射激光雷达的协同观测，首次对青藏高原内陆云层进行了为期一年的连续、高精度探测，实地观测统计了2021年10月至2022年9月青藏高原云垂直结构特征。

羊八井全大气层观象台

在Advances in Atmospheric Sciences发表的研究中，研究成果团队创新性地将深度学习与传统阈值法相结合，开发了适用于高原复杂环境的LevelShiftAD云检测算法，实现了激光雷达和Ka波段云雷达的协同云检测。通过与风云-4号和葵花-8号卫星云产品的交叉验证，证实了该算法在复杂地形、强背景噪声条件下的可靠性。基于Ka波段云雷达观测的数据集，研究揭示了青藏高原内陆云的垂直结构特征，为理解高原气候系统和改进数值模式的云物理参数化方案提供了重要观测结果。

激光观测

此项研究不仅突破了传统地基云探测技术在高原环境的局限性，还为深入理解青藏高原云-降水物理过程和区域气候变化提供了新的科学视角和数据支撑。研究团队计划下一步将整合微波辐射计、辐射通量观测和高空探测等立体观测数据，深入研究青藏高原云系统的形成机制及其对区域水循环的影响，为应对气候变化提供科学支撑。

该研究由青藏高原第二次科学考察(2019QZKK0604)和国家自然科学基金(92044303和42001294)共同资助。

Citation: Zhao, W., and Coauthors, 2024: Unveiling cloud vertical structures over the Interior Tibetan Plateau through Anomaly Detection in Synergetic Lidar and Radar Observations. Adv. Atmos. Sci., doi: 10.1007/s00376-024- 3221-z.

Download：http://www.iapjournals.ac.cn/aas/article/doi/10.1007/s00376-024-3221-z