【摘 要】
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作为中高层大气最重要的大气波动之一,大气潮汐波普遍存在于气压,密度,温度,风速等气象要素中;其在低层大气与中高层大气的耦合中起着至关重要的作用。厄尔尼诺和南方涛动现象（El Ni（?）o-Southern Oscillation）不仅能够显著影响低层大气对流、水汽分布,辐射能量平衡过程,大气波动激发,也会引起中高层大气背景温度、风场的变化。之前观测和模拟研究对于中间层与低热层（MLT）区域周日迁移
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作为中高层大气最重要的大气波动之一,大气潮汐波普遍存在于气压,密度,温度,风速等气象要素中;其在低层大气与中高层大气的耦合中起着至关重要的作用。厄尔尼诺和南方涛动现象（El Ni（?）o-Southern Oscillation）不仅能够显著影响低层大气对流、水汽分布,辐射能量平衡过程,大气波动激发,也会引起中高层大气背景温度、风场的变化。之前观测和模拟研究对于中间层与低热层（MLT）区域周日迁移潮汐（DW1）在El Ni（?）o冬季期间是增强还是减弱存在很大争议;且其影响机制也无详细的研究。另外,由于大气/电离层耦合的复杂性,关于ENSO对电离层影响的研究也很少且具有较大的挑战性。基于TIMED（Thermosphere,Ionosphere,Mesosphere Energetics and Dynamics）卫星上 SABER（Sounding of the Atmosphere using Broadband Emission Radiometry）观测器长期观测的中层大气温度数据,并结合全大气耦合模式SD-WACCM（Specific Dynamics-the Whole Atmosphere Community Climate Model）“定制动力”模拟结果,我们研究了 MLT区域大气潮汐对ENSO的线性响应及可能机制;并进一步将SABER观测的潮汐作为底边界输入到热层/电离层耦合模式Thermosphere-Ionosphere-Electrodynamics General Circulation Model（TIE-GCM）中进行控制模拟实验,研究了 ENSO对电离层背景电子密度与潮汐的影响及其机制,取得了一系列原创性成果。主要结果如下:（1）ENSO事件对MLT区域迁移潮汐的影响及机制分析了不同季节ENSO对MLT区域迁移潮汐的线性影响,结果显示冬季热带MLT区域DW1温度潮汐在El Ni（?）o事件中被显著削弱。SD-WACCM模式研究发现在El Ni（?）o冬季期间:（1）热带对流层（35°S-35°N,0-16 km）大气加热速率明显降低,削弱热带对流层顶的DW1温度潮汐Hough（1,1）模。该潮汐能够有效上传至MLT区域,并引起MLT区域潮汐振幅减弱;（2）平流层和中间层平均纬向风场结构的变化会使潮汐上传的波导变窄,从而阻碍了潮汐上传并可能导致MLT区域的潮汐振幅减弱;（3）热带对流产生的重力波对MLT区域纬向风场DW1潮汐的驱动力明显减弱,从而削弱了该区域的DW1潮汐。（2）ENSO事件对MLT区域非迁移潮汐的影响及机制El Ni（?）o冬季期间,低热层区域周日非迁移潮汐DE3和DE2振幅显著减小（DE3 减小～1.5 K/N3.4 index,DE2 减小～0.8 K/N3.4 index）。SD-WACCM模式模拟发现在El Ni（?）o冬季期间:重力波对纬向风场DE3潮汐的驱动力明显减弱,进而造成低热层区域的DE3振幅衰减。（3）ENSO对电离层的影响及机制将SABER数据反演的E1 Ni（?）o、LaNi（?）a、和中性年冬季温度与风场潮汐结果作为底边界分别输入到TIE-GCM模式中做对照控制实验,研究ENSO对电离层的影响。发现ENSO通过改变纬向风（幅度～10%）,可以调制离子垂直漂移速度E×B的空间分布,并影响白天喷泉效应的强度,从而改变电离层电子密度的空间分布。在El Ni（?）o冬季期间,北半球200-350 km,0-60°E区域的电子密度整体增加～10%。另外,ENSO也会通过喷泉效应改变赤道电离层DE3的纬向分布:在El Ni（?）o冬季期间,会导致北半球0-30°N区域的DE3振幅增强～5%。
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