基于TIMED/SABER的两天波时空分布的观测研究(S15)

来源 :2011年第二十八届中国气象学会年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dragonunderwater
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  本文采用TIMED(Thermosphere-Ionosphere-Mesosphere Energetics and Dynamics)卫星上搭载的测温仪器SABER (Sounding of the Atmosphere using Broadband Emission Radiometry)测得的2003-2010 年的全球温度数据,以6 天的时间窗,1 天的滑动步长,用最小二乘拟合余弦函数的方法,拟合出了周期为2 天,纬向波数为3 的两天行星波模(波数为正代表向东传播,以下简写为“[2,3]模”)的温度振幅,并对[2,3]模的温度振幅做了时空分布的统计分析。统计表明[2,3]模通常出现在每年一月和七月的夏季半球(即:一月的南半球和七月的北半球),并在中间层的中高纬度出现最大值。当[2,3]模出现在一月的南半球时,通常会持续40 天左右,且在持续时间内,其振幅的变化趋势在年际间的变化不大,除了在某些年份,振幅会在该时间范围内出现两个峰值(这种现象可能是[2,3]模与其他波动的非线性相互作用导致的)外,在其他年份,振幅均在时间上呈现出先增大后减小的趋势,且最大值出现在从振幅开始增涨到约15 天左右的时候。振幅的最大值存在较大的年际差异。出现在七月北半球的[2,3]模振幅比南半球小2-3k,其持续时间在年际间的差异较大,且在持续时间内,振幅通常会出现多个峰值。分别求一月南半球和七月北半球[2,3]模月平均振幅的8 年平均值,并对这个年平均值做纬度-高度分布的统计分析。结果表明,在这两个月份夏季半球中高纬的60km-120km 高度范围内,[2,3]模的振幅在出现了两个峰值,峰值的高度和大小在一月为85km 附近约7k 和110km 附近约9.4k,七月为75km 附近约3.4k 和110km 约5k。在不同的高度段,振幅在纬度上的分布呈现不同的特征。在70km-100km,[2,3]模的振幅主要出现在夏季半球的中高纬地区,且振幅大小一月大于七月;在 100km-120km,[2,3]模的振幅从夏季半球的中高纬向冬季半球的中高纬扩展,一月份,夏季半球的振幅大于冬季半球,七月份,两半球振幅大小基本类似。这说明,[2,3]模的温度振幅具有时间和纬度上的不对称性,可能与两半球的地形差异有关。求每年一月份出现在南半球中高纬(南纬44°与南纬36°间)中间层(80km-90km)[2,3]模的最大振幅值在纬度和高度上的平均值Amax,用其代表南半球中高纬中间层[2,3]模在该年份振幅的最大值,统计2003-2010 年的Amax,发现Amax具有非常明显的年际变化,推测更长时间的大气波动或地球物理现象(e.g. 太阳11 年周期的震荡)对该值有影响。但这种年际变化也有可能是多个波动间非线性相互作用的结果。
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