31342.地球低層大氣動力學研究及金星大氣

1、分類號UDC密級編號中國科學院上海天文臺博士后研究工作報告地球低層大氣動力學研究及金星大氣王睿合作導師：平勁松研究員工作完成日期：2009年12月一2011年12月報告提交日期：2011年12月中國科學院上海天文臺2011年12月摘要在空間物理中，常常把從對流層到低平流層這段高度稱為“低層大氣’’，在低層大氣中，存在很多重要的動力學過程：對流層項是對流層和平流層耦合的重要區(qū)域，它對大氣狀態(tài)和空間環(huán)境影響很大；大氣運動可以看作是大氣環(huán)流上

2、疊加著豐富的大氣波動，重力波是大氣在重力作用下產(chǎn)生的一種波動，行星波是大氣水平擾動在Rossby參數(shù)作用下產(chǎn)生的一種波動。更深入地認知對流層頂結構，重力波、行星波等大氣波動的空間和時間分布特性，對于我們了解低層大氣的各種現(xiàn)象有很重要的意義。目前大氣中各個高度上的溫度、濕度、氣壓和風速隨時間和空間分布的資料仍然是研究大氣中各種動力學過程的最基礎資料。無線電探空儀資料具有較高的精確度和分辨率，長期以來它已經(jīng)形成了一個比較嚴密的全球探測網(wǎng)，各

3、地區(qū)、各個國家的資料具有一定的可比較性；GPS／LEO掩星技術具有全天候、準實時、高精度、高垂直分辨率、低成本、全球覆蓋、不必登上觀測點等優(yōu)點。無線電探空儀和GPS／LEO掩星均已經(jīng)成為當今低層大氣研究中兩種非常重要的資料獲取途徑。本文利用上述兩種探測手段所做的研究主要工作如下：利用無線電探空儀資料研究了高緯地區(qū)對流層頂溫度和高度的基本特性，結果表明高緯地區(qū)對流層頂存在中、低緯度地區(qū)所不具有的獨特性質，并與高緯地區(qū)的平流層突然增溫、極區(qū)

4、渦旋等有重要聯(lián)系；利用LombScargle譜分析方法對對流層項進行分析，發(fā)現(xiàn)對流層頂?shù)臏囟群透叨染嬖谛行遣ǔ叨鹊闹芷谛云鸱?，通過對2004年1月對流層頂以及其周圍的溫度和風場進行頻譜分析，發(fā)現(xiàn)對流層項的這種行星波尺度的周期性變化與發(fā)生在它周圍的強的行星波之間有著密切地聯(lián)系。對GPS／COSMIC掩星2008年的數(shù)據(jù)資料進行分析，提取平流層內重力波的勢能，發(fā)現(xiàn)平流層內的重力波勢能有明顯的季節(jié)變化和經(jīng)緯度變化特性，這些變化與發(fā)生在該地區(qū)