云和降水是重要和多变的天气现象,是全球水分循环过程中不可缺少的一个环节,在气候系统中扮演着重要角色。对云和降水微物理性质的深入研究不仅有利于增进对云和降水过程的理解,也会为数值模式的云和降水模拟提供客观依据。本研究利用中分辨率成像光谱仪(Aqua/MODIS)和云廓线雷达(CloudSat/CPR)两部星载仪器的准同步遥感资料,分析了暖云云量、暖云占总云量比例、暖云降水概率等重要参数的全球尺度分布特征,对全球中低纬洋面上暖云占优势的多个海域降水暖云和非降水暖云的一系列云微物理和光学参数进行了对比。重点分析了两类云在MODIS三个近红外通道(1.6um、2.1um、3.7um)所反演的的云滴有效半径(R16、R21、R37)的差异特征,并揭示了降水暖云与非降水暖云的平均雷达反射率廓线的差异。主要受下垫面特征、动力和热力过程的影响,暖云云参数的全球分布具有一定的地域差异。研究结果表明:西太暖池和印度洋暖池区云覆盖量大且云顶温度较低,说明该地区主要以高云为主,并且温度方差大,说明暖池区温度变化非常剧烈,这与该地特殊的热力过程导致的旺盛的对流活动有关;而太平洋东部靠近美洲的区域则表现出了暖云比例很高的区域,这成为本文研究的基础。降水暖云与非降水暖云的云顶温度、光学厚度、云滴有效半径、云水路径等云参数的数值范围接近一致,但是两类云云参数的平均值存在较大差异。具体表现为降水暖云云层几何厚度、光学厚度、云滴有效半径、云水路径的均值显著大于非降水暖云。基于简单层状暖云模型的理想状况下,未形成降水的非降水暖云云中,云顶附近的云滴有效半径最大,云层中部的云滴有效半径次之,云底附近的云滴有效半径最小。当降水形成时,由于重力碰并增长机制占主导,云顶附近的云滴/雨滴有效半径最小,云中层较大,云底部最大。数据分析结果显示,非降水暖云(降水暖云)并未表现出云滴尺寸从云底向上的单调增长(减小)。MODIS三个通道云滴有效半径由于相对大小不同,可以组合成六种模态(A:R37<R21<R16,B:R16<R37<R21,C:R37<R16<R21,D:R16<R21<R37,E:R21<R37<R16,F:R21<R16<R37),通过对六种模态相对数量的统计和每种模态降水与非降水比例的统计,发现不论是各模态样本量所占样本比例,还是特定模态降水与非降水样本量比例,总存在特定的优势模态。A和D模态数量最多且所占比例相差不大,B和C模态所占比例最小且所占比例相差不大,E和F模态所占比例居中且相差不大。统计结果表明,B、C、D模态是产生降水的劣势模态,降水云所占比例不到30%,而A、E模态是降水的优势模态,降水比例均达到了 50%左右。尤其是E模态,它是六种模态中降水比例超过50%的唯一模态,一定程度上表明降水暖云中上部的云滴/雨滴尺寸垂直结构多表现为,底部最大,上部次之,中部最小。借助于CPR提供的垂直方向高分辨率的反射率数据,分析了降水暖云和非降水暖云的平均雷达反射率廓线的差异,并分析了前述六种模态下,以及在降水和非降水条件下的平均廓线。发现六个模态云滴有效半径在垂直方向的相对大小在雷达反射率廓线上并没有显著体现。但是,降水暖云和非降水暖云的平均廓线具有较大差异,具体表现在:降水暖云条件下,雷达反射率从2km到lkm高度向下不断增大,而且增大的速率和幅度都较非降水暖云更大,最大雷达反射率可以达到-5dBZ。尽管非降水暖云也在2km到lkm高度区间表现出了雷达反射率的持续增长,但是增长幅度远小于降水暖云,最大值仅达到-15dBZ左右,远小于降水暖云的雷达反射率最大值。并且,非降水暖云平均雷达反射率在lkm高度达到最大值后,随着高度继续降低会有减小的趋势,而降水云则继续向下增大,表明对于两类暖云,lkm到2km高度区间都是云滴尺寸增长的优势空间。