武汉上空潮汐波活动的全天时钠激光雷达研究

通过武汉物理与数学所的白天钠激光雷达,我们对武汉（30.5N,114E）上空的钠层昼夜变化特性及潮汐波活动进行了观测。在一次持续时间超过两天的观测中,钠层表现出了很强的日周期变化特性,钠层的柱密度、层宽度、质心高度都呈现出24小时的变化周期。各个高度上的钠层密度变化也呈现出清晰的24小时下行波的相位传播现象。这些结果都可以归因于一个显著的日潮汐波扰动。从观测数据中提取出来的潮汐相位与GSWM00模式符合得很好。在其它的三个短时间白天观测中我们也观察到了显著的钠层日周期变化,而平均钠层日变化呈现出了显著的日潮汐波传播结构。这个结果与Xiong et al.(2004)的报道很符合,即日潮汐波是武汉上空主要的潮汐波。     

北京上空中层顶区域重力波参数关系的激光雷达研究

基于子午工程项目北京钠激光雷达的长期观测数据(2010年4月到2011年9月), 采用Yang等人(2008)的重力波参数提取方法,提取了在253个夜晚2 208 h的有效观测时间里出现的162个钠层单色重力波的垂直波长、周期、幅度值和幅度增长因子参数值.统计分析显示激光雷达所观测到的中层顶区域重力波具有系统性的参数关系,z=0.226Tob0.530、KE=6.6610-10 kz-3.091和KE=8.9710-6 fob-1.696.这些实验观测结果验证了Gardner(1994)扩散滤波理论的结果,但同时发现仅认为波致涡流扩散是重力波衰减的主要途径是不完全正确的,其它因素引起的衰减在重力波的饱和和耗散机制中也起到了重要作用.     

钠层密度翻转现象的激光雷达观测与研究

基于国家子午工程项目钠激光雷达的长期观测数据,统计分析了北京和海南两地出现的钠层密度翻转现象,发现这种现象往往出现在钠层的下部,宽度在2~7 km范围,持续时间约为2~8 h。观测结果显示,钠层密度翻转结构的出现常伴随着大尺度重力波的传播活动,且钠层密度翻转结构的消失过程也和较大尺度重力波的破碎过程有较好的对应关系.这表明,除风剪切和自身动力学不稳定因素外,大尺度和小尺度重力波相互作用引起的垂直对流不稳定效应可能是大尺度重力波破碎的另一个重要原因.