平流层风场的火箭观测及其与模式风场的比较

摘要：

美国西北研究机构(NWRA:NorthWest Research Associates)发布了1963-1992年期间在Kwajalein岛礁(8°N,167°E)上共计1862次火箭探测的平流层风场和温度剖面.本文选取测量较为连续的1969-1972年期间共计345个风场剖面来研究平流层月平均风场及其两年变化、年变化和半年变化的特征.同时与目前应用较为广泛的风场模式HWM07 (Horizontal Wind Model:2007)和CIRA86 (COSPAR International Reference Atmosphere:1986)进行了比较.火箭测量的4年逐月平均纬向风在夏季为西向风,并在8月41 km处达到最大值45 ms-1;在冬季变为东向风,并在3月57 km处达到最大值47 ms-1.全年的经向风在60 km以下基本上是北向风且风速低于10ms-1.纬向风在20～35 km之间以两年变化为主,振幅在10～17 ms-1之间;在45～55 km之间以半年变化为主,振幅是16～25 ms-1之间;在5 km以上以年变化为主,振幅在16～25 ms-1之间.测量风场与HMW07相比,HWM07的西向风在7月46 km处达到最大值38 ms-1,东向风在2月60 km处达到最大值37 ms-1,均小于测量风场的峰值.测量风场与CIRA86相比,CIRA86的西向风在7月49 km处达到最大值36 ms-1,东向风在3月60 km处达到最大值43 ms-1,仍小于测量风场的峰值.测量风速稍大于模式风速的可能原因之一是测量风场包含了背景风场和各种波动成分,而模式风场是气候学平均的结果;此外,HWM07和CIRA86虽然包含了不少探空火箭数据,但并没有包含在Kwajalein岛礁的测量资料.

关键词：平流层、月平均风、两年变化、年变化、半年变化

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分类号：O241.6(计算数学)

资助基金：国家自然科学基金41374158;41574143;河南省教育厅项目2014GGJS-047;17HASTIT010;河南师范大学优秀青年基金14YQ006.

在线出版日期：2017-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

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