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分析高层大气中低频耗散振荡的传播

大气与海洋物理 2013-07-30 v1

摘要

在水平均匀等温大气近似下,我们推导了一个六阶常微分方程,用于描述考虑介质热导率和粘性的线性扰动。仅在无粘热传导等温大气近似下,该波动问题可通过广义超几何函数表示解来进行解析求解。该解析解可用于定性分析声波和内部重力波 (AGWs) 在真实大气中的传播:a) 根据衰减程度对不同频率和水平尺度的波进行分类,从而根据其出现在观测中的可能性及其在高层大气总体动力学中的作用进行分类;b) 描述在主导耗散高度区域传播的扰动的振幅和相位特征变化;c) 分析准经典波描述对具有指数增长耗散介质的适用性。本文还提出了推导波导解(对应于一系列内部重力波 (IGWs) 的耗散解)的波动法和准经典法,并考虑了向高层大气的波泄漏效应。我们提出了一种定性方案,形式上将波泄漏解与高层耗散大气中的波动解联系起来。研究表明,由高层大气波导泄漏效应产生的耗散扰动的空间和频率特征,与观测到的中尺度行进电离层扰动 (TIDs) 的特征吻合良好。

关键词

引用

@article{arxiv.1307.7471,
  title  = {Analyzing propagation of low-frequency dissipative oscillations in the upper atmosphere},
  author = {G. V. Rudenko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1307.7471},
  year   = {2013}
}