基于临边大气长波红外辐射信号的平流层增温效应研究

摘要

本文利用热层-电离层-中间层能量和动力学卫星TIMED中宽带发射辐射计SABER观测的临边大气长波红外背景辐射数据来研究平流层增温效应,基于2012/2013年1—3月在20～100 km高度内的临边大气长波红外背景辐射数据,采用微扰方法,得到辐射扰动的时空分布.结果显示:大气长波红外背景辐射扰动数据能够更精细的展示平流层增温事件的发生,2013年平流层爆发性增温效应下最大辐射扰动幅度出现在40 km处可达160％,而利用温度扰动数据表征此事件的发生时最大温度扰动幅度出现在40 km处只有21％.针对2012年弱平流层增温效应,温度扰动幅度最大值出现在40 km处为16.4％,而辐射扰动幅度的最大值在40 km处可达91％.大气长波红外背景辐射的纬度分布体现出此事件发生于高纬度地区;其经度分布在20～50 km范围内呈现"w"形状;而50 km和80 km处大气长波红外背景辐射的极值区域范围随着事件的发生在高纬度地区都是先扩大随后缩小的过程.这表明高层大气临边红外辐射信号可用于研究平流层增温效应,尤其是对于温度弱起伏的小扰动事件.这对于掌握临近空间环境辐射形成机理及其变化特性亦具有重要意义.