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极中间层云的平流层成像:小尺度大气动力学的新窗口

天体物理仪器与方法 2015-10-08 v1 大气与海洋物理

摘要

贯穿最小动力学尺度的不稳定性和湍流在重力波对整个大气的能量和动量沉积中起着重要作用。然而,由于缺乏观测指导,这些动力学及其效应至今无法量化。部署在平流层气球上的宇宙学实验的星载相机偶然获得的约82公里高度极中间层云的光学图像提供了一种新的观测工具,揭示了延伸至空间尺度< 20 m的不稳定性和湍流结构。在82公里处,该分辨率提供的灵敏度延伸至不受粘性强烈影响的最小湍流尺度:湍流的“内尺度”,l0l_0\sim10(ν3\nu^3/ϵ\epsilon)1/4^{1/4}。此类图像代表了了解整个大气中发生但无法在其他任何高度以如此细节观测到的小尺度动力学的新窗口。我们展示了一系列揭示多种动力学特征的图像样本,并采用能分辨这些动力学的数值模拟来指导我们对若干观测事件的解读。

关键词

引用

@article{arxiv.1510.01983,
  title  = {Stratospheric Imaging of Polar Mesospheric Clouds: A New Window on Small-Scale Atmospheric Dynamics},
  author = {A. D. Miller and D. C. Fritts and D. Chapman and G. Jones and M. Limon and D. Araujo and J. Didier and S. Hillbrand and C. B. Kjellstrand and A. Korotkov and G. Tucker and Y. Vinokurov and K. Wan and L. Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1510.01983},
  year   = {2015}
}

备注

10 pages, 5 figures. Figures available online: http://cosmology.phys.columbia.edu/pmc/