突發鈉層的地區特性及其機理的研究

《突發鈉層的地區特性及其機理的研究》是依託中國科學技術大學，由竇賢康擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：突發鈉層的地區特性及其機理的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：竇賢康
• 依託單位：中國科學技術大學

中文摘要

中高層大氣是銜接低層大氣與高層大氣的樞紐，也是日地之間能量傳遞的橋樑。研究中高層大氣動力學過程對於了解整個大氣層的運行模式、全球氣候變化以及低層大氣對於太陽活動的回響有著不可忽視的作用。在中高層大氣各種自然現象中，突發鈉層由於其顯著的特徵和極其複雜的發生機制，至今仍是國際上的研究重點和熱點。突發鈉層發生時鈉原子密度劇烈增加的現象，被認為與電離層突發E層、風場剪下以及溫度變化等過程密切相關。本項目擬根據子午工程同一子午線上四個不同台站（海南、武漢、合肥以及北京）的雷射雷達數據，統計各地突發鈉層事件並得出其區域性特徵，並與海南、武漢和北京的電離層數字測高儀數據進行比較，統計不同地區突發E層的平均強度，分析突發鈉層與突發E層的統計學相關性。在此基礎上，再選取其中的典型突發個例，與電離層和風場的同步觀測資料進行綜合研究，重現由於突發E層形成的高濃度電子和大氣風場剪下作用造成鈉原子密度陡增的全過程。

結題摘要

中高層大氣是銜接低層大氣與高層大氣的樞紐，也是日地之間能量傳遞的橋樑。研究中高層大氣動力學過程對於了解整個大氣層的運行模式、全球氣候變化以及低層大氣對於太陽活動的回響有著不可忽視的作用。利用北京、合肥、武漢以及海口等4個雷射雷達站點觀測數據. 我們統計研究了突發鈉層(SSLs)和熱層增強鈉層(TeSLs)的特徵。突發鈉層發生頻率較高， 而熱層增強鈉層發生較少，可能跟突發E層（Es）關聯較大。在突發E層期間（foEs＞4 MHz），4個站點觀測到的突發鈉層和熱層增強鈉層呈現出明顯地增強。另外，我們提出了亞熱帶地區的突發鈉層的機制——四步冰塵埃顆粒鈉儲庫機制。這個模型與許多觀測吻合的很好。進一步地，我們研究了不同緯度及其不同高度上的突發鈉的特徵和可能的機制。不同緯度，不同季節，突發鈉層發生的高度也有所不同。冬天突發層很少出現在96km以上，但是在夏天，卻很常見。這可能與不同的突發鈉層形成機制有關。在亞熱帶地區的合肥和武漢，突發鈉層與高的背景大氣溫度有很大的關聯性，但與突發E層關係相對較弱。在低緯度的海口，發生在96km以下和以上的突發鈉層分別與高的背景大氣溫度和突發E層有較強關係。在中緯度地區的北京，突發鈉層發生較低，同樣與背景大氣溫度和突發E層相關。這地區的突發E層經常會形成雙鈉層結構。