全球形态各异、尺度不一的云覆盖着60%以上的天空。云的宏微观时空特征一直是气象和大气科学关注的重点和热点。云主要通过反射太阳辐射、吸收地球红外辐射来影响地气系统辐射收支,因此单层或多层云垂直分布引起的辐射加热/冷却对大气动力学、热力学和水循环等有重要影响。近年来,云—气溶胶—辐射相互作用、云参数遥感反演以及云辐射特性参数化等研究工作不断深入。云宏微观参数的探测主要手段有机载仪器、微波辐射计、微波雷达、卫星主被动遥感反演、云高仪和无线电探空等。毫米波雷达较降雨雷达对云粒子更为敏感,空间分辨率高,且穿透能力强于红外和可见光探测仪器,适于非降水云的探测研究。无线电探空是气象观测的重要手段之一,可获得地面至~30 km高空范围内温度、湿度、气压、风向和风速的垂直分布特征。云层一般对应着大气高相对湿度,因此相对湿度探空廓线可用于云层的检测。零度层亮带是指零度层之上的雪花或冰晶降落到零度层附近,粒子开始融化,其表面覆盖水膜,雷达反射率陡然增大的现象。它影响雷达资料质量控制,引起近处到中等距离零度层亮带附近降水的高估和远处零度层亮带以上冰晶、雪花的低估。天气雷达主要用于监测暴雨、热带气旋、对流等灾害性天气,其观测产品可以为防汛、减灾、决策重大社会活动提供保障。毫米波云雷达和厘米波天气雷达使用“反射率垂直廓线法”都可以观测识别到层状云降水时的亮带,为订正亮带做准备。本文针对云的宏观参数、层状云降水时零度层亮带的特征开展了综合观测分析研究,并对比分析了8mm云雷达和其他观测设备对云的探测能力。利用中国科学院大气物理研究所于2013年7月17日~8月10日在内蒙古自治区锡林郭勒盟太仆寺旗宝昌镇郊区开展的综合外场观测试验的观测资料(8mm云雷达与无线电探空仪)和成都信息工程大学电子工程学院于2015年7月至8月间在西藏自治区林芝市开展的综合外场观测试验的观测资料(8mm云雷达与C波段天气雷达),分析了内蒙草原夏季云的上下边界,提出了8mm云雷达对云边界的可信度算法,分析了青藏高原林芝地区夏季层状云降水时零度层亮带的特征,设计了针对C波段天气雷达的亮带自动识别软件,验证了C波段天气雷达与8mm云雷达均可识别零度层亮带。主要结论如下:(1)利用8mm云雷达反射率可以直接得到云边界,利用云雷达的退偏比产品可以去非气象回波等杂波。8mm云雷达与无线电探空仪反演的云底高度整体吻合较好,偏差约为300 m;云顶大部分吻合较好,偏差约300 m。(2)造成云雷达与无线电探空仪判别云边界偏差的原因有:西北方干空气引起的云底“干层”影响;探空仪的水平漂移;探空仪湿度传感器的探测误差随高度上升而增加。(3)通过计算和对比云底和云顶时间和空间上的反射率变化率,归纳给出了8mm云雷达识别云底和云顶高的可信度判据。(4)林芝地区的C波段天气雷达回波遮挡严重,但依然可以利用全部仰角层未遮挡区域的平均反射率廓线法识别零度层亮带。设计的零度层亮带自动识别软件的识别结果合理。(5)识别林芝地区夏季层状云降水时的零度层亮带,“反射率垂直廓线法”也适用于8mm云雷达,但使用时需设置不同于C波段天气雷达的约束参数,其识别结果合理。(6)云雷达识别到的亮带顶高、底高和反射率中心峰值高度分别比C波段天气雷达识别到的平均低120.5m、108m和80.5m。探空资料探测的零度层高度比天气雷达和云雷达识别的亮带峰值高度分别高82m和162.5m。