澳大利亚阿德莱德地区大气重力波的气辉观测研究

气辉是研究中高层大气及电离层高度的重力波的传播特性的一种重要手段。本文利用澳大利亚阿德莱德地区一个三镜头气辉仪7年的OH和OI气辉观测数据，结合同一地区中频雷达所测日平均风场数据，采用最大熵谱分析方法，分析研究了该地区上空中层顶区域重力波的统计传播特性，并研究了重力波在中层顶区域的垂直传播特征。结果表明: （1）在中层顶气辉观测区，通过OH和OI分别探测到49个和28个周期大于40分钟的重力波事件。统计结果表明，在OH和OI两个高度上观测到的较大尺度重力波主要集中在周期为68分钟，水平相速度为36米/秒。同时这些重力波接近水平方向传播，具有东南向的优势传播方向。OH仰角平均为10度，OI为8度。表明传播到中层顶气辉层区域的这些重力波可能产生于相距观测点很远的地方，并且受到背景风场的方向滤波和拉伸的作用。 （2）在1999年1月12日晚上的气辉观测中， 我们通过OH和OI气辉在两个不同高度上观测到了同一次重力波事件，根据两个高度上观测到的扰动时序相位差， 我们判断该重力波为上行波。然而，我们所得到的大部分事例中，符合在两个高度上观测到的重力波事例之间具有明显相关性的极少。分析表明，由于该气辉仪及其观测方法本身存在固有的误差，同时也因为重力波在中层顶高度受到强烈的风剪切作用而导致传播相位的改变，使得我们很少能在两个气辉探测高度上观测到同一个重力波事件。