利用大气非线性动力学模型,系统研究了重力波的激发、非线性传播和相互作用过程,深入探讨了重力波参数化问题。揭示了热源激发重力波的特性、重力波在经向剪切和垂直剪切风场中的传播与反射特性、重力波共振和非共振相互作用中的能量交换、不同激发源对重力波波数谱的影响。采用无线电探空和卫星观测资料研究了对流层、低平流层和中间层的大气结构和扰动的基本特征。分析了对流层和平流层重力波、潮汐和行星波活动特征、对流层和低中间层逆温的主要特性及其产生机制、全球中间层顶的结构特征。利用武汉大学自主研制的激光雷达对中层顶铁层和钠层进行了系统观测研究,发现了一些普适的新特征Na层和Fe层下边界呈现精细的分层并且始终具有非常相似的运动,在层下部数千米的高度上,固定点的Na和Fe密度始终如一地呈现几乎相同的时间变化。这说明,在这个区域Na层与Fe层受相同或类似的过程所控制。这个观测结果与现有的金属层理论是相矛盾的,它给金属层的形成机制问题提供了重要的新线索。在层的上边界,Na层始终比Fe层高几千米,二者一直存在弱的正相关。激光雷达观测还揭示了30N钠层和铁层的季节变化,以及与激光雷达流星尾相关的铁原子和钠原子注入特征。
英文主题词structure and disturbance in the middle and upper atmosphere; mesospheric metal layers; lidar observations