中高层大气突发钠层的区域性特征及机制研究

发布时间：2023-05-10 03:31

　　突发钠层是指在极狭窄的高度范围内钠层密度在极短时间(例如在5分钟内)迅速增加至同一高度整夜平均背景钠密度2倍以上的一种突发现象,通常持续几十分钟或数小时,半宽度有时仅1-2km。自从1978年Clemesha第一次观测到突发钠层以来,许多台站陆续观测到这种有趣的现象,并且各种可能的机制模型也相继被提出,例如流星直接注入、高能极光粒子撞击尘埃颗粒释放钠原子、突发E层中的钠离子复合生成钠原子(ES复合理论)、以及温度控制理论,但至今仍然没有一种机制可以解释所有的观测现象,并且越来越多的证据显示不同纬度和高度的突发钠层具有不同的特征并且可能具有不同的产生机制。本文将重点关注ES理论和温度控制理论在突发钠层的形成过程中所起到的相关作用。 首先,本文详细介绍一种改进过的冰晶尘埃模型,含冰尘埃颗粒可以作为一种可能的钠储库而存在,而这种钠储库主要为普通高度(突发的峰值高度在90至98km)的突发钠层提供钠源。这一模型是基于合肥地区钠层、中层顶温度和水汽含量变化的研究结果而得出,观测结果显示合肥(31.8°N,117.3°E)典型突发钠层事件与超低温(<150K)之间具有很强的相关性,在所有61...

【文章页数】：141 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 突发钠层的定义及其研究意义
    1.2 突发钠层的研究历程
        1.2.1 第一阶段：1978～1989年初始研究阶段
        1.2.2 第二阶段：1989～1999年飞速发展阶段
        1.2.3 第三阶段：1999～2009年稳步发展阶段
        1.2.4 第四阶段：2009年至今——全新时代
第2章 合肥地区典型突发钠层的一种可能机制研究
    2.1 一种针对合肥突发钠层形成机制的提出
    2.2 合肥典型突发钠层的观测结果
        2.2.1 合肥USTC激光雷达观测到的典型突发钠层事件
        2.2.2 典型突发钠层与温度以及水汽含量变化之间的关系
    2.3 讨论
        2.3.1 含冰尘埃颗粒作为钠储库的可能性分析
        2.3.2 典型突发钠层事件的一种机制模型
        2.3.3 含冰尘埃模型与其他观测结果的一致性
    2.4 总结
第3章 不同纬度突发钠层的区域性特征及相关机制研究
    3.1 北半球不同纬度突发钠层的区域性特征
    3.2 高纬度突发钠层的主要特征及可能机制
        3.2.1 高纬度地区突发钠层的观测结果
        3.2.2 高纬度地区突发钠层的可能机制
        3.2.3 高纬度地区突发钠层小结
    3.3 亚热带区域(20°N-35°N)突发钠层主要特征及相关机制
        3.3.1 亚热带地区突发钠层的观测结果
        3.3.2 亚热带地区突发钠层的可能机制
        3.3.3 亚热带地区突发钠层小结
    3.4 低纬度区域(20°N～赤道)突发钠层研究
        3.4.1 低纬度地区突发钠层的观测结果
        3.4.2 低纬度地区突发钠层的可能机制
        3.4.3 低纬度地区突发钠层小结
    3.5 中纬度极少发区域(40°N附近)
    3.6 高中纬度突发钠层差异讨论
        3.6.1 高纬度与中低纬的比较
        3.6.2 亚热带合肥(武汉)与低纬度海口比较
        3.6.3 40°N极少发突发钠层的可能原因
    3.7 第3章总结
第4章 总结和展望
参考文献
附录-1
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3812941