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全球高分辨率气球测数据中的平流层湍流空间与时间分布

大气与海洋物理 2026-04-07 v1 流体动力学

摘要

平流层湍流难以观测,却强烈影响着动量、微量气体和气溶胶在大气中的扩散。本文利用 370 个站点在 2014 年 10 月至 2025 年 12 月期间获取的全球高分辨率气球测数据,通过基于 Riccati 数的方法估计平流层湍流扩散系数。我们发现,湍流扩散系数跨越广泛范围,以稳定但强烈剪切条件下的湍流为主导。增强值出现在土耳其、印度、马来西亚、日本及主要山区,山脉波动和对流活动均有贡献。我们还识别出一个局部最大值位于赤道至 15°N 之间、海拔约 17 公里处的热带对流层上方,这可能指示了促进快速气溶胶扩散的注入区域。平流层湍流扩散系数在 2015-2025 年间显著增加(3.5×103 m2 s1 yr13.5 \times 10^{-3}\ \mathrm{m^2\ s^{-1}\ yr^{-1}})。最后,这些结果可能有助于约束和预测火箭、飞机及潜在的 SAI(Stratospheric Aerosol Injection,平流层气溶胶注入)的平流层尘埃云的扩散。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.04040,
  title  = {Spatial and temporal distribution of stratospheric turbulence from global high-resolution radiosonde data},
  author = {Han-Chang Ko and Hongwei Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.04040},
  year   = {2026}
}