北京上空高分辨率气球探空观测的温度垂直波数谱

使用分辨率为10 m的温度剖面检查2．90～8．01 km和14．65～19．76 km高度范围内归一化温度扰动谱的谱特性,并且将它们与模式谱比较．结果表明,在波数9．8×10^(-4)～2．5×10^(-2)-m^(-1)范围内,对流层的垂直波-数谱有约1．9的平均谱斜率；低平流层的垂直波数谱有约-2．2的平均谱斜率．这两个平均谱斜率大大偏离了目前饱和谱模式和普适大气谱模式表示的-3．0和-2．4谱斜率,并且认为是目前气球测量中曾经观测到的最平谱斜率．在波数9．8×10^(-4)～2．5×10^(-2)m^(-1)范围内,对流层和低平流层的平均谱振幅比饱和谱模式的谱振幅分别大24倍和5倍,这也与饱和谱模式以及目前文献中的观测结果有很大不同．这些较大平均谱振幅与最平的平均谱斜率一道共同表明,观测的温度谱并不遵循目前的饱和谱模式和普适大气谱模式．

北京上空对流层和下平流层重力波谱统计特性

利用北京市观象台2002年1～12月气球无线电探空观测的垂直高度分辨率为50m的温度观测数据,研究1.67～8.02和13.57～19.92km高度区间归一化温度扰动垂直波数谱,并将它们和线性饱和模式比较.结果表明,单个垂直波数谱的谱斜率和谱振幅存在相当大变率,这和线性饱和理论的预期不一致.然而,在对流层的不同季节和不同地方时观测的平均垂直波数谱显示了很好的类似,即谱斜率非常接近于理论值-3.0,谱振幅和浮力频率的4次方成比例关系,认为对流层季平均谱很好地遵循线性饱和模式,并且在目前是唯一的.相反,在下平流层,平均垂直波数谱的谱斜率与理论值有较好的一致,但观测谱的谱振幅却明显偏离了线性饱和模式的理论预期值.这些观测的平均谱在目前也是唯一的.从对流层和下平流层的平均谱得到的盛行垂直波长在2.1～3.2km之间,与文献中报道的结果大致相同.