利用COSMIC掩星资料分析大气重力波参数的全球分布特征

徐晓华, 郭金城, 罗佳

徐晓华, 郭金城, 罗佳. 利用COSMIC掩星资料分析大气重力波参数的全球分布特征[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2015, 40(11): 1493-1498. DOI: 10.13203/j.whugis20130587
引用本文: 徐晓华, 郭金城, 罗佳. 利用COSMIC掩星资料分析大气重力波参数的全球分布特征[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2015, 40(11): 1493-1498. DOI: 10.13203/j.whugis20130587
XU Xiaohua, GUO Jincheng, LUO Jia. Analysis of the Global Distribution of the Atmospheric Gravity Wave Parameters Using COSMIC Radio Occultation Data[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(11): 1493-1498. DOI: 10.13203/j.whugis20130587
Citation: XU Xiaohua, GUO Jincheng, LUO Jia. Analysis of the Global Distribution of the Atmospheric Gravity Wave Parameters Using COSMIC Radio Occultation Data[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(11): 1493-1498. DOI: 10.13203/j.whugis20130587

利用COSMIC掩星资料分析大气重力波参数的全球分布特征

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(41374036);国家973计划资助项目(2013CB733302);大地测量与地球动力学国家重点实验室开放研究基金资助项目(SKLGED2013-4-7-E)。
详细信息
    作者简介:

    徐晓华,副教授,主要从事GNSS气象学的研究。E-mail:xhxu@sgg.whu.edu.cn

    通讯作者:

    罗佳,副教授。E-mail:jluo@sgg.whu.edu.cn

  • 中图分类号: P228.41

Analysis of the Global Distribution of the Atmospheric Gravity Wave Parameters Using COSMIC Radio Occultation Data

Funds: The National Natural Science Foundation of China, No. 41374036;the National Basic Research Program of China(973 Program), No. 2013CB733302;the Open Recearch Fund of the State Key Laboratory of Geodesy and Earth's Dynamics(SKLGED2013-4-7-E).
  • 摘要: 本文介绍了从单一温度廓线提取重力波的水平波长、垂直波长、势能和动量通量的方法,利用2007~2008年COSMIC干温廓线数据计算得到了可以表征中尺度重力波活动特征的相关参数值在各年夏季和冬季的全球分布。结果与国内外已有的相关结果在形态分布上符合较好。结果表明,在20~30 km大气层,重力波在北半球处于冬季时的活动明显强于夏季,重力波的活动呈现纬向分布特征,夏半球高纬地区的重力波活动有明显的季节性变化,重力波的活动主要受地形和对流作用影响。COSMIC数据计算的动量通量分布大致与势能分布趋于一致。
    Abstract: This paper introduces a method to retrieve the vertical and the horizontal wavelength, the potential energy and the momentum flux of the gravity waves in the atmosphere from single temperature profiles. Using GPS RO dry temperature profiles from the COSMIC mission, we obtain the global distributions of the gravity wave parameters during the summer and winter of 2007 to 2008, regarded as the characteristics of the mesoscale atomosphere gravity wave activities. Our results show that the distribution form of the gravity wave is in good agreement with those found in the latest references. Our study shows that at the altitudes of 20~30 km, the atmospheric gravity wave activities are apparently stronger in NH winters than in NH summers. Gravity wave activities have zonal distribution characteristics. In the high latitudes of the hemisphere during summer, gravity wave activities have significant seasonal variations. Gravity wave activities are affected by topography and convections. The distributions of the momentum flux and potential energy derived from COSMIC RO data show similar characteristics.
  • [1] Fritts D C, Alexander M J. Gravity Wave Dynamics and Effects in the Middle Atmosphere[J]. Reviews of Geophysics-Richmond Virginia then Washington, 2003,41(1): 3-64
    [2] Wang L, Alexander M J. Global Estimates of Gravity Wave Parameters from GPS Radio Occultation Temperature Data[J]. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2010,115(D21): 122-134
    [3] Zhang Yun, Xiong Jiangang, Wan Weixin. Analysis on the Global Morphology of Middle Atmospheric Gravity Waves[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2011, 54(7):1 711-1 717(张云, 熊建刚, 万卫星. 中层大气重力波的全球分布特征[J]. 地球物理学报, 2011,54(7): 1 711-1 717)
    [4] Ern M, Preusse P, Alexander M J, et al. Absolute Values of Gravity Wave Momentum Flux Derived from Satellite Data[J]. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2004, 109(D20):103-120
    [5] Luna D, Alexander P, de la Torre A. Evaluation of Uncertainty in Gravity Wave Potential Energy Calculations Through GPS Radio Occultation Measurements[J]. Advances in Space Research, 2013,52(5): 879-882
    [6] Faber A, Llamedo P, Schmidt T, et al. A New Approach to Global Gravity Wave Momentum Flux Determination from GPS Radio Occultation Data[J]. Atmospheric Measurement Techniques Discussions, 2013,6: 2 907-2 933
    [7] Stockwell R G, Mansinha L, Lowe R. Localization of the Complex Spectrum: The S Transform[J]. Signal Processing, IEEE Transactions on, 1996,44(4): 998-1 001
    [8] Horinouchi T, Tsuda T. Spatial Structures and Statistics of Atmospheric Gravity Waves Derived Using a Heuristic Vertical Cross-Section Extraction From COSMIC GPS Radio Occultation Data[J]. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2009,114(D16): 110-124
    [9] Geller M A, Alexander M J, Love P T,et al. A Comparison Between Gravity Wave Momentum Fluxes in Observations and Climate Models[J]. Journal of Climate, 2013,26(17):6 383-6 405
  • 期刊类型引用(15)

    1. 肖泽辉,季青,庞小平,闫忠男. 利用海洋2B卫星数据反演南极海冰表面积雪厚度. 测绘地理信息. 2024(06): 64-68 . 百度学术
    2. 张颖,刘建强,石立坚,蒋城飞. 极地海冰观测卫星的发展现状与展望. 遥感技术与应用. 2024(06): 1339-1352 . 百度学术
    3. 陈国栋,陈钰,金涛勇,张志杰,李黎. 利用Cryosat-2 SAR模式数据确定北冰洋海平面模型. 大地测量与地球动力学. 2023(06): 606-611+621 . 百度学术
    4. 于亚冉,王丽华,张梦悦. 基于CryoSat-2的北极海冰类型分类. 测绘与空间地理信息. 2022(01): 147-150 . 百度学术
    5. 陈国栋,梁圣豪,孟子淇,朱家亨. 利用Cryosat-2数据确定格陵兰冰盖高程和体积变化. 苏州科技大学学报(自然科学版). 2022(01): 66-70+76 . 百度学术
    6. 屈猛,赵羲,庞小平,雷瑞波. 北极冰间水道区域的物理过程和遥感观测研究进展. 地球科学进展. 2022(04): 382-391 . 百度学术
    7. 高翔,庞小平,季青. 利用CryoSat-2测高数据研究南极威德尔海海冰出水高度时空变化. 武汉大学学报(信息科学版). 2021(01): 125-132 . 百度学术
    8. 张婷,张杰,张晰. 基于CryoSat-2数据的2014—2018年北极海冰厚度分析. 海洋科学进展. 2020(03): 425-434 . 百度学术
    9. 王志勇,王丽华,张晰,孙伟富,刘健. 雷达高度计在海冰厚度探测中的研究进展. 遥感信息. 2020(05): 1-8 . 百度学术
    10. 满富康,夏文韬,张杰,柯长青. 基于OSI-SAF微波遥感数据的北极一年冰和多年冰研究. 极地研究. 2019(01): 69-83 . 百度学术
    11. 吴星泉,张胜军,车德福. 利用CryoSat-2卫星测高资料确定北极海冰干舷高. 测绘通报. 2019(07): 64-68 . 百度学术
    12. 庞小平,刘清全,季青. 北极一年海冰表面积雪深度遥感反演与时序分析. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(07): 971-977 . 百度学术
    13. 蒋广敏,戴利,代欣. 基于改进遗传算法的镀层氧化膜厚度测量研究. 周口师范学院学报. 2018(05): 121-124 . 百度学术
    14. 王蔓蔓,柯长青,邵珠德. 基于CryoSat-2卫星测高数据的北极海冰体积估算方法. 海洋学报. 2017(03): 135-144 . 百度学术
    15. 袁乐先,李斐,张胜凯,朱婷婷,左耀文. 利用ICESat/GLAS数据研究北极海冰干舷高度. 武汉大学学报(信息科学版). 2016(09): 1176-1182 . 百度学术

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-05-17
  • 发布日期:  2015-11-04

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