内重力波传播的三维传输函数模式研究

【作者】 孙凌峰； 万卫星； 丁锋； 毛田；

【机构】 中国科学院地质与地球物理研究所； 中国气象局国家气象卫星中心；

【摘要】 本文在考虑背景风场以及大气耗散的条件下,建立了三维内重力波传输函数数值模式。然后分析了300km高度三维传输函数在频率波数域的特性,并以近地面单位脉冲点源为激发源,得到了内重力波在三维空间中的时空分布。最后讨论了不同时空尺度地面方波源激发的内重力波在电离层高度的能量分布特征。结果表明:(1)对内重力波而言,背景大气相当于一个带通滤波器,只有波动周期和波数分别在约15~30min和约200~400km之间的重力波扰动最容易上传到300km高度;(2)在背景风场的作用下水平面上以同心圆扩散的波阵面以及垂直方向上成漏斗状的波阵面发生了变形,并且逆风方向比顺风方向更有利于声重力波由对流层向电离层高度传播;(3)300km高度对时间尺度和空间尺度分别约在20~30min和150~250km之间的地面方波源响应的总能量最强。更多还原