中高层大气环流的季节和年际变化特征

目前全球和区域大气模式能够在一定程度上模拟和预测中高层大气环流的变化以及与各种大气波动的相互作用。然而模式结果还远未达到足够的精度和可靠度。因此实验观测结果对于我们进一步完善模式和理解大气环流的变化将起着十分重要的作用。本项目将主要利用不同纬度地区地基探测仪器（激光雷达、中频雷达、和流星雷达等）长期（数年至数十年）连续探测的中高层大气温度和风场数据，和星载仪器观测的全球范围的数据（TIMED 和Aura等），结合经验模式（ECMWF）和全球环流模式（NCAR的WACCM和TIME-GCM）的结果,对平流层、中间层、和低热层（20-120km）范围内的温度和风场的季节(AO and SAO)和年际变化(QBO, ENSO, Solar cycle)以及重力波的季节和年际变化进行研究, 深入探讨它们在不同纬度地区的特征，以及重力波与背景大气温度和风场的相互作用。

中高层大气环流的季节和年际变化与大气波动(e.g. 重力波和星际波)的传播和耗散是直接相关的。这些波动的传播实现了中高层大气和低层大气之间耦合，进而也非常显著的影响到全球能量和动量的分布。本课题利用激光雷达和流星雷达等地基仪器长期探测的中高层大气温度和风场数据，和TIMED/SABER和TIMED/TIDI卫星观测的全球温度和风场数据，结合ECMWF经验模式和 WACCM全球大气环流模式，对平流层、中间层、和低热层（20-120km）范围内的温度和风场以及重力波的季节和年际变化进行了深入的研究，得到了一系列原创性的研究成果。在国际权威SCI刊物上（JGR和GRL等）已发表了7篇学术论文。同时在项目执行期间，项目负责人于2011年研制成功了我国首台（通过了国内外同行专家鉴定的）具有国际领先水平的高光谱分辨率钠测温测风激光雷达，该激光雷达对于研究中间层顶大气重力波的耗散和破碎，大气环流的变化具有重要的科学价值。另外，项目负责人还获得了2012年国家基金委杰出青年科学基金的资助。