重力波是大气中最基本的波动之一,可以在水平和垂直方向上传播能量、动量、化学和大气成分,对温度场、风场和全球大气环流有着重要影响。GPS无线电掩星技术可以提供覆盖全球、高水平和垂直分辨率、长期稳定的大气参数廓线,已被广泛应用于重力波的研究。本文利用2006年9月至2016年6月的COSMIC掩星数据,围绕平流层重力波的全球分布、季节变化、时间和空间变化、在SSW期间重力波的活动特征及其与对流层顶温度和高度相关性等几个方面展开研究。本文的主要结论如下:20-30km和30-38km高度层重力波势能季节均值的全球分布表现出了相似的空间分布和季节变化。热带和亚热带地区(30°S-30°N)势能全年较大,中高纬地区势能冬季半球较大。重力波势能和OLR(表征对流的指数)在热带地区呈现负相关,这表明对流是热带地区重力波的主要波源。重力波具有从热带对流层向上和向两极传播至上平流层的垂直传播特征。50°N和50°S纬度带重力波主要由经向山脉所激发,在背景风的作用下向上传播或被过滤掉,冬季半球盛行的强烈西风有助于重力波上传,但夏季半球较弱的西风或东风会对重力波产生过滤效应,这是中高纬重力波出现季节变化的原因。与低纬地区相比,中高纬重力波存在明显的季节变化。赤道地区重力波活动存在QBO现象。在次增温期间,重力波势能增强;但在主增温期间,势能增强不明显甚至出现减弱的现象,这主要是由纬向风的过滤效应造成。重力波是影响对流层顶结构的重要因素,中高纬地区重力波从对流层上传至平流层时抬升了对流层顶,使对流层顶变得高而冷,热带地区对流与重力波共同影响对流层顶的温度和高度。