大氣中各種潮汐波是大氣中間層和低熱層(MLT)非常重要的大氣波動,對于它的季節(jié)變化、準(zhǔn)兩年震蕩、太陽活動的依賴性、全球分布特征、以及對電離層的影響等方面的研究一直是中高層大氣研究中重要的前沿研究課題。
為了進(jìn)一步深入對大氣潮汐波開展研究,空間中心徐寄遙研究員與南美實驗室博士后V. F. Andrioli等人合作,利用1999年至2019年保利斯塔(22.7°S,45°W)流星雷達(dá)等設(shè)備近兩個太陽周期的數(shù)據(jù)開展日潮、半日潮、季節(jié)變化、以及與太陽活動周期的相關(guān)性研究(見圖1),同時還對與大氣潮汐相關(guān)的突發(fā)E層(Es)等與太陽活動的相關(guān)性進(jìn)行了研究分析。研究結(jié)果表明潮汐分量具有年和半年的變化特征。平均而言,日潮(半日潮)的經(jīng)向潮汐振幅在太陽活動極小年比極大年強30%(28%),相應(yīng)的緯向潮汐振幅在太陽極小期比太陽極大期強14%(20%),同時研究發(fā)現(xiàn)潮汐的半年變化與太陽活動也呈現(xiàn)反相關(guān)的特性(見圖2)。該研究提供了F10.7 cm太陽通量與半日潮半年振蕩幅值的反相關(guān)關(guān)系的觀測證據(jù);由于潮汐風(fēng)的變化,突發(fā)E層(Es)的發(fā)生率與太陽活動也具有反相關(guān)的關(guān)系。該項研究還討論了南大西洋異常區(qū)在太陽風(fēng)高速流(HSS)事件期間的粒子沉降對潮汐的影響及其物理機制。
雖然針對潮汐變化和太陽活動的相關(guān)性還需要更多的觀測和深入的研究工作,但是該項研究帶來新的觀測結(jié)果,有助于提高科學(xué)家們對太陽活動與中間層-電離層-熱層系統(tǒng)之間耦合的理解。此研究成果已發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊 Journal of Geophysical Research: Space Physics上。
論文引用和鏈接:Andrioli, V. F., Xu, J., Batista, P. P., Resende, L. C. A., Da Silva, L. A., Marchezi, J. P., et al. (2022). New findings relating tidal variability and solar activity in the low latitude MLT region. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 127, e2021JA030239. https://doi.org/10.1029/2021JA030239
圖1:不同高度的潮汐振幅:a)經(jīng)向日潮,b)緯向日潮,c)經(jīng)向半日潮,以及d)緯向半日潮
圖2:太陽活動極小期和太陽活動極大期的月平均潮汐振幅的比率
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