利用折射指数推算大气纬圈平均风场方法

摘要

鉴于地转风、梯度风和平衡风各自计算风场的特点,该文利用COSMIC掩星折射指数资料,根据大气折射指数与大气密度、风场之间的关系,选用梯度风方程,建立了推算20～60 km中层大气纬圈平均风场的方法,分别与ECMWF提供的ERA-interim及NASA/GMAO提供的MERRA再分析风场资料对比验证.选用2007年1,4,7月和10月的COSMIC掩星折射指数数据,按照构建的方法计算了大气纬圈平均风场,并简单分析了大气纬圈平均纬向风随纬度、高度的变化特征及规律.计算风场与ECMWF及MERRA再分析风场资料变化规律基本一致,符合效果很好,能够正确反映出纬向平均风场特性.1月及7月不同高度标准偏差、最大偏差随高度增加而增大,标准偏差最大约为6 m/s,最大偏差不超过11 m/s,沿纬度方向相关系数有减小的趋势,但不低于0.98,4月及10月偏差稍小,最大偏差不超过8 m/s.结果表明:利用COSMIC掩星折射指数资料通过梯度风方程计算风场,是获取中层大气20～60 km纬圈平均风场的一种有效方法.