10枚火箭观测的低热层大气速度扰动谱

在“Sodium 88” campaign期间, 10枚Chaff火箭在高纬测得高分辨率低热层水平速度剖面(25 m), 这个分辨率在目前是惟一的. 分析这些数据, 发现速度扰动谱有接近－3的平均谱斜率, 提供了饱和重力波谱在低热层大气的火箭观测证据, 且饱和的波数范围比其他测量技术高一个数量级. 还发现速度扰动谱在水平方向为各向同性, 这与文献中报道的不一致. 在能含图上, 纬向谱和经向谱均显示了11 km的盛行垂直波 长, 这与过去的研究结果一致.

水平速度扰动场在大波数区的各向异性

利用 MAC/SINE试验期间 Chaff火箭在67～96km高度范围测量的25m高分辨率经向和纬向速度数据,研究经向和纬向速度扰动谱特性。分析结果显示平均垂直波数谱在波数k=0.001m-1附近有一分岔点。在小于这个分岔点的波数区,经向速度谱和纬向速度谱有接近相同的谱斜率、谱振幅和特征垂直波长,并且与线性饱和谱模式相当一致。然而,在大于这个分岔点的波数区,经向和纬向速度扰动谱不但谱斜率和谱振幅不一样,而且它们的谱结构也不相同。这些差异提供了平均意义上速度扰动场在大波数区各向异性的观测证据。