云作为气候系统的重要组成部分,研究其演变规律和生成机制对理解气候系统、发展模式和合理利用空中水资源,改善局地气候生态环境有重要意义。本文首先利用中国气象局提供的231个地面测站的逐月云量资料和ISCCP D2资料,分析了中国北方总云量、低云量的分布特征和变化趋势,重点分析了三个典型区域低云量的年际和年代际变化特征,并利用再分析资料讨论了大气环流对北方低云量的影响;本文利用WRF模式模拟中国低云量,并分析检验低云量对环流的响应,设计敏感性试验分析讨论了下垫面植被变化对低云的影响及其机制。主要结论如下:　　 1)中国北方总云量在分布上有明显的季节特征:春季多云中心集中在西部地区,夏季东部地区为高值区,秋冬季节云量较少;从长期变化趋势上来看,1961-2005年间中国北方大部分地区总云量呈减少趋势,低云量的长期变化趋势表现为弱的增长趋势且区域差异显著。　　 2)对比分析地面观测资料和卫星观测ISCCP资料,在中国北方总云量的分布及年际变化上,两者具有较好的一致性,都可用来研究该地区总云量的气候变化特征。但针对低云量,无论是其分布还是年际变化两者差异显著。　　 3)综合考虑下垫面特征和低云量的变化趋势,选取中国北方三个典型的区域新疆、华北、东北。发现三个区域低云量的年际变化有各自的特点,表现为:新疆地区四季低云量均为显著的增加趋势;华北地区四季低云量呈减少趋势;东北地区低云量在春夏秋三季表现为增加趋势,冬季变化不明显。分析三个地区低云量的周期特征发现三个地区四季低云量均包含了准2-4年周期特征。　　 4)利用SVD方法分别分析大气环流特征量与三个地区低云量的关系,发现副热带高压和极涡是影响中国北方夏季低云量变化的主要环流因子,但每个地区的关键影响因子不同。综合表现为当副热带高压面积扩张(收缩)强度增大(减弱),极涡面积收缩(扩张)、强度减弱(增强),新疆和东北地区低云量增加(减少),华北地区低云量减少(增加)。　　 5)夏季副高强度偏大时,华北地区上空850 hPa北风加强,低层可降水量减少且下沉运动加强,低云量偏少;东北和新疆地区低层可降水量增加,上升运动加强,低云量偏多;夏季极涡强度偏大时,新疆低层可降水量减少,北疆上升运动减弱,不利于低云的生成,而华北和东北地区低层可降水量增加,上升运动加强,有助于低云的生成。东北地区低云量的变化可能由局地环流变化造成。　　 6)WRF可以较好的模拟出中国北方夏季低云量的分布和年际变化,且对副高强度和极涡强度的响应与观测大致相符,但模拟的新疆低云量对环流因子的响应较为微弱。模式模拟结果与观测结果不完全一致,这也许由模式和观测对低云的定义不同造成。　　 7)利用模拟结果分析发现夏季副高强度和极涡强度主要通过改变中国北方水汽、动力不稳定性、热力不稳定性及上升运动来影响低云的生成和维持。模拟副高强度偏大时,东北地区和华北地区水汽条件和动力条件的变化,有利于东北低云的生成和维持;当极涡强度偏大时,东北地区在动力和水汽条件上不利于低云的形成和维持;华北地区表现为西侧增加东侧减少。　　 8)华北地区潜在植被代替实际植被后,试验区域内西部低云量减少,东部增加,试验区下风向区域低云增加显著。试验区东侧垂直速度加大,比湿偏强,有利于低云的生成,而西侧虽然上升速度也同样加大,但水汽条件相对不充分,抑制了低云的生成。华北地区增加植被后对低云的年际变化上影响不大,说明低云的年际变化主要是受环流的影响。　　 9)华北地区潜在植被代替实际植被后,该地区低云对极涡强度和副高强度的响应基本不变,但响应强度不同,表现为华北敏感性试验低云对副高强度的响应强于控制试验,而华北西部低云量对极涡强度的响应弱于控制试验,但此外,更改下垫面后还会影响其他地区低云量对环流因子的响应。