低层大气惯性重力波的纬度和海拔高度的变化

 我们采用了广泛的光谱数据分析方法推导出连续的海拔高度范围在2-25公里的重力惯性波（GW）的参数属性的变化，这些数据来自纬度范围5°N〜75°N 11年（1998-2008）92个美国站点的无线电探空仪观测。据我们所知，这是首次提出中低层大气GW纬度和连续的高度变化。我们所展示出的GW参数的纬度分布表明，对流层和低平流层峰的波能分别分布在中低纬度，GW通常具有更大比例的固有频率，更小的固有频率，更短的垂直波长和更长的水平波长。我们的分析还揭示了GW参数的连续高度变化，这其中大部分与背景温度和风场紧密联系，显示了背景大气在激发和传播GWs方面的重要性。我们的结果更进一步表明了GWs对背景大气气候的深远影响。GW产生的力倾向于使中纬度的纬向喷射减速，并且在紧靠对流层顶的地方的北向风中产生负的垂直切变。GW的热通量倾向于使对流层喷射高度附近的大气温度降低，并且对中纬的对流层倒置的形成产生重大影响。最后，我们还验证了GW的能量密度、动量和热通量有明显的季节变化，特别是在中纬。

图 1  低纬（上）、中纬（中）和高纬（下）地区月平均的重力波能量密度