从对流层到热层，从赤道到极地地区，从南半球到北半球，大气重力波在横向尺度和纵向尺度上传播着能量和动量，对于各个地方的不同大气分层之间的复杂耦合起到了重要作用。虽然重力波是大气环流和大气化学模型中最复杂的一部分，但是受限于其小尺度和广频谱的特性，对于重力波的了解十分有限。
　　激光雷达是大气科学研究中非常重要的一项技术，特别是在重力波的研究中。相较于其他的观测手段激光雷达可以实现对很多大气参数高时空分辨率的观测，而这些高分辨率的大气参数可以用来反演重力波的活动。对于激光雷达系统来说，白天观测一直是限制其观测能力的主要问题之一。本文中利用FPI标准具和干涉滤光片组合形成的超窄带滤光片可以很好的抑制白天的背景噪声，提高激光雷达的白天观测能力。
　　在本文中还结合了激光雷达数据和大气模型数据，通过研究南极极地平流层重力波势能密度的年际间变化、极地涡旋的边界和极夜激流的位置来建立一个在赤道地区准两年震荡和极地地区重力波活动的可能联系。通过激光雷达的观测温度数据，从重力波引起的温度扰动中计算得到平流层重力波势能密度;利用MERRA-2模式提供的大范围数据来甄别出赤道地区的准两年震荡信号、极地涡旋的边界和极夜激流的位置。
　　通过研究发现赤道地区准两年震荡信号在不同的风相期年份会对应极地涡旋在深冬时节出现扩张或者收缩，而扩张或收缩的极地涡旋会推动极夜激流朝向赤道方向或极地方向移动。极夜激流可以看作是一种容器，其中的背景风场变化较小，进而导致临界高度滤波效果减弱。当极夜激流向赤道方向移动时，极地地区处于极地涡旋的内部深处，较弱临界高度滤波使得更多的重力波可以传播到平流层和更高的地方;当极夜激流向极地方向移动时，极地地区靠近极地涡旋边界，背景风场变化增大引起较强的临界高度滤波，更多的重力波会被临界高度滤波所吸收。这种变化导致了在极地地区冬季的重力波信号中出现了符合赤道地区准两年震荡变化的信号。