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高纬地区惯性重力波的无线电探空仪观测研究
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作者 宋杨力子 黄开明 《武汉大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期541-551,共11页
利用美国阿拉斯加州Nome Ap站点(64.5°N,165.43°E)无线电探空仪约8年的无线电探空观测数据,分析了高纬度地区低平流层惯性重力波的特征。基于矢端曲线法以及Lomb-Scargle谱分析法,从纬向风、经向风和温度廓线中提取了低平流... 利用美国阿拉斯加州Nome Ap站点(64.5°N,165.43°E)无线电探空仪约8年的无线电探空观测数据,分析了高纬度地区低平流层惯性重力波的特征。基于矢端曲线法以及Lomb-Scargle谱分析法,从纬向风、经向风和温度廓线中提取了低平流层惯性重力波,统计分析了惯性重力波的波参数及其季节变化。统计研究发现,在春、秋、冬季,惯性重力波向西传播占主导地位,而在夏季,向东传播略显优势,这是由于背景风滤波效应导致惯性重力波传播方向的差异性。在所有月份中向上传播的惯性重力波均占绝对优势,冬季向下传播的惯性重力波明显增加,这是因为冬季强烈极涡活动激发出向上和向下传播的惯性重力波。多年平均的纬向动量有一个较大的净垂直通量(-0.30 mPa),表明高纬地区重力波的活动会对极区平流层涡旋有一个拖曳效应。 展开更多
关键词 惯性重力波 无线电探空仪 矢端曲线法 Lomb-Scargle谱
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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
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作者 胡飞 黄开明 +1 位作者 LIU Alan 杨遵勋 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第14期29-38,共10页
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... 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。 展开更多
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
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