Andes上空中间层和低热层中大气惯性重力波的激光雷达观测

论文摘要

利用Andes观测站（30. 3°S,70. 7°W）激光雷达2016年6月8～9日共11. 6 h的风场、温度以及钠原子数密度的观测数据,研究了一个在中间层顶区域惯性重力波活动事件。谱分析表明,这个惯性重力波的周期约6. 6 h,垂直波长约7. 5 km,水平波长约826 km。根据矢端曲线法分析发现,此惯性重力波的传播方向大约为西偏北38. 6°。计算出它的垂直群速度约0. 2 m·s-1,水平群速度约22. 9 m·s-1。射线追踪结果表明,上传惯性重力波可能来自于平流层的急流区域。虽然该惯性重力波不能达到不稳定性的阈值,但是理查德森数和浮力频率显示,由于不同扰动分量的叠加,导致了在一些高度和时间上,动力学的发生和对流不稳定性的存在。因此,叠加效应引起的不稳定性可能会对中间层-低热层中波的饱和度和幅度约束有显著影响。同时利用重力波偏振关系和惯性重力波纬向风扰动,计算出了经向风、温度和大气密度扰动,同时观测的经向风和温度扰动与计算的结果一致,表明观测到的准单色惯性重力波能很好满足重力波偏振关系。另外,计算得到的大气密度扰动与观测的钠原子数密度扰动相位一致,证实了中间层-低热层区域的钠原子可以作为重力波的示踪物。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 胡飞,黄开明,LIU Alan,杨遵勋

关键词: 激光雷达观测,惯性重力波,矢端曲线法,偏振关系,射线追踪

来源: 科学技术与工程 2019年14期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 气象学

单位: 武汉大学电子信息学院,安柏瑞德航空大学文理学院

基金: 国家自然科学基金(41474127,41674151)资助

分类号: P412.25

页码: 29-38

总页数: 10

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标签：激光雷达观测论文;  惯性重力波论文;  矢端曲线法论文;  偏振关系论文;  射线追踪论文;