大氣中各種潮汐波是大氣中間層和低熱層(MLT)非常重要的大氣波動,對于它的季節變化、準兩年震蕩、太陽活動的依賴性、全球分布特征、以及對電離層的影響等方面的研究一直是中高層大氣研究中重要的前沿研究課題。
為了進一步深入對大氣潮汐波開展研究,空間中心徐寄遙研究員與南美實驗室博士后V. F. Andrioli等人合作,利用1999年至2019年保利斯塔(22.7°S,45°W)流星雷達等設備近兩個太陽周期的數據開展日潮、半日潮、季節變化、以及與太陽活動周期的相關性研究(見圖1),同時還對與大氣潮汐相關的突發E層(Es)等與太陽活動的相關性進行了研究分析。研究結果表明潮汐分量具有年和半年的變化特征。平均而言,日潮(半日潮)的經向潮汐振幅在太陽活動極小年比極大年強30%(28%),相應的緯向潮汐振幅在太陽極小期比太陽極大期強14%(20%),同時研究發現潮汐的半年變化與太陽活動也呈現反相關的特性(見圖2)。該研究提供了F10.7 cm太陽通量與半日潮半年振蕩幅值的反相關關系的觀測證據;由于潮汐風的變化,突發E層(Es)的發生率與太陽活動也具有反相關的關系。該項研究還討論了南大西洋異常區在太陽風高速流(HSS)事件期間的粒子沉降對潮汐的影響及其物理機制。
雖然針對潮汐變化和太陽活動的相關性還需要更多的觀測和深入的研究工作,但是該項研究帶來新的觀測結果,有助于提高科學家們對太陽活動與中間層-電離層-熱層系統之間耦合的理解。此研究成果已發表于國際權威學術期刊 Journal of Geophysical Research: Space Physics上。
論文引用和鏈接:Andrioli, V. F., Xu, J., Batista, P. P., Resende, L. C. A., Da Silva, L. A., Marchezi, J. P., et al. (2022). New findings relating tidal variability and solar activity in the low latitude MLT region. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 127, e2021JA030239. https://doi.org/10.1029/2021JA030239
圖1:不同高度的潮汐振幅:a)經向日潮,b)緯向日潮,c)經向半日潮,以及d)緯向半日潮
圖2:太陽活動極小期和太陽活動極大期的月平均潮汐振幅的比率
?。ü└澹禾鞖庵行?、南美實驗室、天氣室)