大气重力波和湍流活动在上下层大气的耦合过程中具有重要作用，一直是大气动力学研究的重点问题之一。本报告通过数值模拟的手段研究了低层大气重力波上传到热层过程中的变化特点，及其对MLT区域大风场和风场剪切的贡献。此外，模拟了小振幅重力波分别在非等温和粘性大气中传播时，其各种特性的变化情况，并对线性理论进行了定量评估。最后，基于中国南海季风试验期间的气球探空数据和TRRM卫星数据，分析了热带海洋上空对流层和下平流层中湍流活动的周日变化规律，及其与中尺度对流活动的关系。主要结果归结为如下三个方面：　　 第一，模拟研究了大气重力波破碎及其与潮汐的相互作用在形成MLT区域大风场和风场剪切过程中的贡献和物理机制。不稳定重力波在MLT区域中形成大风场和风场剪切的物理机制可以用如下的一个正反馈过程来描述：不稳定重力波引起动量沉积，并导致背景流加速；加速的背景流导致重力波垂直波长变短；这两个因素都将增大风场剪切。增大的风场剪切又创造条件使重力波进一步发生不稳定并沉积动量，引起背景流加速，开始另一个新的循环。激光雷达观测到的大风场剪切与地方时的相关性主要是由于周日/半日潮汐风场对重力波的滤波/阻碍作用而引起的。潮汐与重力波相互作用引起的大风场和风场剪切与400多枚火箭的观测结果相吻合，说明这种相互作用至少是形成大剪切风场的重要机制之一。　　 第二，模拟研究了低层大气重力波上传到热层的过程中，重力波参数的变化特点以及动量沉积特性，并对线性理论进行了定量评估。小振幅重力波在不同的非等温大气背景中传播时，其垂直波长在平流层顶和中间层顶变化很快。通过与线性理论的比较表明，在温度变化剧烈的区域内，利用线性理论预测和从观测资料中提取重力波参数时有必要考虑温度梯度和二阶导数对重力波参数的影响。通过模拟小振幅重力波在热层大气中的传播过程，对射线追踪模式进行了定量评估。结果表明，在热层高度上，射线追踪模式能够预测垂直波长小于πH的重力波的传播情况。　　 第三，利用中国南海季风试验期间每天观测4次的高分辨率气球探空数据和TRMM卫星观测的降水量资料，研究了热带海洋上空对流层和平流层中湍流活动的周日变化规律。湍流参数的日变化在早晨(08 LT)和午后(14 LT)达到最大值，而在傍晚(20 LT)和凌晨(02 LT)达到最小值，这与陆地上同纬度的观测结果截然不同。通过与TRMM卫星在同时期同区域上观测的中尺度对流进行比较，湍流参数与对流强度的相关系数在5月和6月份分别达到0.79和0.94。这说明中尺度对流是驱动热带海洋上空对流层和下平流层的湍流，并使其发生周日变化的重要因素。