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本文利用2002年1月22日~2012年12月31日TIMED (Thermosphere, Ionosphere, Mesosphere Energetics and Dynamics)卫星上SABER (Sounding of the Atmosphere using Broadband Emission Radiometry)仪器测得的温度数据,分析了从低平流层到低热层(25-115km)的全球重力波活动及其在大气中的耗散,并且还研究了不同纬度的平流层顶与相应的重力波活动的变化特征。过去主要用Kalman滤波器从卫星数据中提取重力波,但是此方法中存在的边界效应(Kalman滤波器的截止波数6接近于SABE观测仪每天在纬圈上观测的奈奎斯特波数8)等问题会使得大尺度波动的成分被低估从而导致重力波成分被高估。本文针对这个问题,提出一个新的从SABER温度剖面中提取重力波扰动的方法,并将其扰动的平方作为重力波活动强度。定量的比较表明,此方法可以得到更接近于真实的重力波活动强度。通过分析发现重力波活动强度随高度显著增大。不同纬度和高度的重力波活动有着不同的季节变化。在赤道附近(0。-10。),重力波活动在平流层40km以下呈现明显的准两年变化;在高平流层至低热层(40-115km),重力波活动则呈现半年变化。在低纬20。~30。的整个高度范围内(25-115km),重力波活动都呈现半年变化。在中纬40。-50。,重力波活动在85km以下有明显的年变化;在85km以上,重力波活动在每年有多个极值,一般出现在北半球的4月、8月、12月和南半球的2月、6月、10月,故在南北半球都呈现出四个月的变化。为了研究重力波在大气中的耗散,本文还计算了重力波波动增长标高和重力波耗散率(即重力波增长标高与背景大气密度标高的比值)。这两个参数随高度的变化在不同纬度比较类似,比如在平流层至低中间层(30-60km)、中间层顶附近(~85km)和低热层(100-110km)的值都较大,表明重力波在这3个区域的耗散较强,但其耗散机制不相同。重力波在平流层的耗散与背景纬向风场的变化显著关联,故其主要耗散可能来自风场滤波;而在中间层顶区域的耗散可能主要来自湍流耗散;到低热层,分子粘性是重力波耗散的主要机制。而且,受一些重力波源的影响,重力波在传播过程中还会出现能量增加,但是这种情况出现的区域和次数都非常少。此外,中、低纬的平流层顶也呈现出与重力波活动相类似的变化周期。低纬(0。-20。)的重力波活动与平流层顶高度都呈现冬夏较强的半年变化,而平流层顶温度呈现春秋较强的半年变化;在中纬30。-50。,重力波活动与平流层顶的高度、温度都呈现年变化,其中重力波活动与平流层顶高度的极大值出现在冬季,而平流层顶温度的极大值出现在夏季。通过分别研究重力波活动与平流层顶的高度、温度之间的相关性发现,重力波活动强度与平流层顶高度主要呈正相关,而重力波活动强度与平流层顶温度主要呈反相关。并且,重力波活动强度与平流层顶的高度、温度的相关系数都具有南北半球不对称性。虽然在北半球高纬的冬季(1-3月),平流层顶的高度在大部分年份里都在50km左右的高度上,但是在2006年、2009年、2010年和2012年的1月底~2月初平流层顶上升到~80km,这意味着平流层顶发生抬升,且平流层顶的温度由原来的~260K下降为~230K,此时对应~80km处的重力波活动增强;随着时间的推移,平流层顶高度不断下降而其温度不断上升,直到3月份两者都恢复到正常水平,同时重力波活动在75km以上逐渐减弱、在75km以下逐渐增强。值得注意的是,2006年、2009年和2010年的事件都发生在伴随着极涡分裂的强平流层突然增温之后;2012年的事件虽然发生在弱平流层突然增温之后,但是在此期间平流层风场发生翻转且极涡变化与2009年的类似。然而,在发生极涡位移的强SSW的2008年和其它正常年份(如2003年)里,都没有观测到平流层顶抬升事件。通过重力波活动与“平流层顶抬升”事件的相关性分析,发现重力波活动可能对ES有重要影响。