武汉上空惯性重力波活动的无线电探空仪观测研究
  • 【摘要】

    重力波能量和动量从波的源区向空间输送,导致大气不同层区之间相互耦合,对中低层大气的大尺度环流和结构产生重要影响.深入全面地理解重力波过程并建立一个实用的空间环境扰动预报模型,需要知道波活动的时空分布以及波源信息. 本文详尽地描述59型无线电探空仪及701雷达的数据处理过程,得到了武汉上空30公里以下温度、压力、湿度以及风场随高度的分布廓线.通过最大熵谱分析,从原始的温度和风场扰动中提取了准单色重力... 展开>>重力波能量和动量从波的源区向空间输送,导致大气不同层区之间相互耦合,对中低层大气的大尺度环流和结构产生重要影响.深入全面地理解重力波过程并建立一个实用的空间环境扰动预报模型,需要知道波活动的时空分布以及波源信息. 本文详尽地描述59型无线电探空仪及701雷达的数据处理过程,得到了武汉上空30公里以下温度、压力、湿度以及风场随高度的分布廓线.通过最大熵谱分析,从原始的温度和风场扰动中提取了准单色重力波的垂直波长.根据线性重力波理论,利用矢端曲线分析获得重力波的其它参数,如本征频率、水平波长、振幅、垂直传播方向等,得到这些物理量随季节和高度的变化,分析了这些差异产生的物理机制.依据这些统计规律对重力波波源作了一定的探讨.最后对大气环流和热带高空急流作了简要介绍.结果表明: 1、中纬地区11公里附近存在自西向东的急流,冬季月平均风速可高达60~70米/秒;夏季较弱,最大值不超过30米/秒.17公里附近出现温度的极小值,达-60~ -70 ℃,对应着对流层顶的位置. 2、重力波的本征频率集中在1~3倍的惯性频率之间,水平波长约几百公里;1~9 公里范围内垂直波长集中在3~3.5 公里,14~25 公里高度内则集中在4.5~5.5 公里. 3、重力波活动存在明显的季节变化,冬季较频繁,夏季活动较弱,与急流强度的季节变化一致,这意味着重力波的激发与背景风密切相关. 4、1~9公里范围内能量向上传播和向下传播的波的比例大致相同,而14~25公里范围内绝大部分波能量向上传播,这与最大急流强度的高度相对应. 5、夏天14~25 公里范围内波几乎全向上传播,而冬天则有相当一部分波向下传播,这可能是反射引起的. 关键词 无线电探空仪 重力波 急流 收起<<

  • 【作者】

    刘迎杰 

  • 【学科专业】

    物理电子学

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    武汉大学

  • 【导师姓名】

    易帆

  • 【学位年度】

    2005

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    无线电探空仪%重力波%急流