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        GBAVTII探測(cè)西安上空夜氣輝反演O2(0-1)柱濃度及其波動(dòng)的研究

        2024-03-11 06:02:28方妍李存霞惠寧菊劉洋河李文文李凌青唐遠(yuǎn)河
        地球物理學(xué)報(bào) 2024年3期
        關(guān)鍵詞:大氣

        方妍, 李存霞, 惠寧菊, 劉洋河, 李文文, 李凌青, 唐遠(yuǎn)河

        西安理工大學(xué)理學(xué)院, 西安 710048

        0 引言

        地球中高層大氣的MLT(Mesosphere and Lower Thermosphere)區(qū)域是中間層與熱層的重要耦合區(qū)域,對(duì)該區(qū)域進(jìn)行觀測(cè)可以獲取大氣中性風(fēng)溫?cái)?shù)據(jù)以及氣輝發(fā)射有關(guān)數(shù)據(jù)等,這些數(shù)據(jù)為研究上下圈層耦合、太陽(yáng)活動(dòng)變化、特殊天氣事件等提供了重要的信息.氣輝輻射不僅與發(fā)生在MLT區(qū)域內(nèi)的許多化學(xué)過(guò)程和動(dòng)力學(xué)過(guò)程有密切關(guān)系,還受到該區(qū)域內(nèi)大氣化學(xué)成分的控制,因此我們可利用氣輝輻射特征反演大氣成分.氣輝輻射還對(duì)不同大氣尺度的波動(dòng)特征有響應(yīng),可以用于反演各種大氣波動(dòng)的傳播特征.與此同時(shí),人類新進(jìn)開展對(duì)火星、土星氣輝分布等方面的遙測(cè)也已成為行星學(xué)的前沿課題(武魁軍等, 2023).對(duì)地球大氣MLT區(qū)域開展氣輝觀測(cè)對(duì)于地球或其他行星大氣空間、環(huán)境、模式研究等都有重要的科學(xué)意義.

        人們對(duì)大氣氣輝輻射及其波動(dòng)變化已經(jīng)做了大量的研究,這些研究使用的觀測(cè)儀器按照其載體可以分為星載和地基儀器.星載儀器如1991年搭載在NASA(National Aeronautics and Space Administration)的上層大氣研究衛(wèi)星UARS(Upper Atmosphere Research Satallite)上的風(fēng)成像干涉儀器WINDII(Wind Imaging Interferometer)(Shepherd et al., 1993)通過(guò)多條氣輝輻射譜線探測(cè)高層大氣(80~300 km)的風(fēng)速、溫度和體發(fā)射率,得到OI綠線557.7 nm晝夜氣輝體發(fā)射率VER(volume emission rate)峰值分別為280 photons cm-3·s-1和960 photons cm-3·s-1.2001年發(fā)射的TIMED(Thermosphere Ionosphere Mesosphere Energetics and Dynamics)衛(wèi)星上的寬帶輻射計(jì)SABER(Sounding of the Atmosphere using Broadband Emission Radiometry)探測(cè)MLT區(qū)域的溫度、密度、壓強(qiáng)等隨高度的變化,觀測(cè)得到5.3 μm的NO氣輝的VER相對(duì)誤差為15%(Oberheide et al., 2013).星載儀器具有很好的全球覆蓋能力,而地基遙感探測(cè)中高層大氣氣輝輻射的優(yōu)勢(shì)在于可對(duì)特定區(qū)域大氣進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間、高時(shí)間分辨率觀測(cè),可以區(qū)分觀測(cè)到的波結(jié)構(gòu)中的時(shí)間和空間效應(yīng)的混疊(Sargoytchev et al., 2004).2012年在科爾哈普爾低緯度站(16.8°N,74.2°E)同時(shí)測(cè)量OI 557.7 nm和OH(7-2)波段氣輝強(qiáng)度變化,提取得到周期在2~12 h的波動(dòng),向上傳播的亞諧波潮汐振蕩周期有4、6、8和12 h,速度在1.6~11.3 m·s-1范圍內(nèi),垂直波長(zhǎng)在28.6~163 km(Ghodpage et al., 2012).2019年在(31.8°S、69.3°W)地區(qū)對(duì)于OH(6-2)和O2(0-1)的地基觀測(cè)得到周期9~15.5 h的半晝夜潮(Reisin et al., 2019).通過(guò)地基SATI(Spectral Airglow Temperature Imager)探測(cè)得到O2(0-1)及OH Meinel (6-2)氣輝的大氣溫度及VER長(zhǎng)期序列中所提取得到強(qiáng)烈的準(zhǔn)兩天波和準(zhǔn)五天波(López-González et al., 2009),利用SATI 的15年觀測(cè)VER和大氣溫度數(shù)據(jù)提取得到中緯度MLT區(qū)域的重力波,發(fā)現(xiàn)周期小于3 h的重力波比周期為3~6 h的重力波更普遍,且重力波活動(dòng)受潮汐和行星波調(diào)制的影響(López-González et al., 2020).2023年利用晝氣輝光度計(jì)CDAP(CCD-based Daytime Airglow Photometer)觀測(cè)OI(630.0)nm的日間體發(fā)射率波動(dòng)變化,其在中午達(dá)到峰值,峰值體發(fā)射率在4~5 kR(Pallamraju et al., 2023).

        2019年,我們課題組研制了地基氣輝成像干涉儀GBAVTII(Ground-based atmosphere VER &temperature imaging interferometer)(Tang et al., 2019; Xue et al., 2023 ),在西安城區(qū)盡可能地進(jìn)行連續(xù)的夜間觀測(cè),本文報(bào)道了我們得到的西安上空90~100 km夜氣輝O2(0-1)的柱濃度及其波動(dòng)特征.全文安排如下:第一部分闡述GBAVTII的結(jié)構(gòu)、探測(cè)O2(0-1)柱濃度原理及探測(cè)結(jié)果;第二部分研究O2(0-1)的柱濃度的波動(dòng)變化,從O2(0-1)柱濃度的單日及多日波動(dòng)中提取了重力波、潮汐及行星波的周期信息,第三部分給出結(jié)論.

        1 GBAVTII觀測(cè)O2(0-1)夜氣輝

        1.1 GBAVTII結(jié)構(gòu)及觀測(cè)

        GBAVTII用于探測(cè)地球上空80~300 km 的高層大氣溫度和氣輝VER(Tang et al., 2019),儀器的實(shí)物圖及內(nèi)部光路圖如圖1所示.GBAVTII由入射光闌、膠合透鏡、可換窄帶干涉濾光片、成像透鏡和一個(gè)CCD探測(cè)器組成.GBAVTII的視場(chǎng)角為±13.6°,可探測(cè)雙原子O2(0-1)、單原子O(1S)綠線、O(1D)紅線以及OH(8-3)Meinel帶氣輝光源,氣輝譜線進(jìn)入儀器后在CCD上呈現(xiàn)出明暗相間的干涉圓環(huán),經(jīng)過(guò)降噪、平場(chǎng)等處理后可反演大氣溫度和VER等氣輝的信息(Xue et al., 2023).

        圖1 GBAVTII實(shí)物圖及光路圖

        GBAVTII探測(cè)地點(diǎn)在西安理工大學(xué)教九樓頂(海拔457m,34.23°N,109.01°E),地處中緯度地區(qū)中國(guó)西部的西安城區(qū)燈光較多、沙塵較為嚴(yán)重,GBAVTII在晴朗、無(wú)月光、云層稀薄的夜晚可整晚進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)8 h的自動(dòng)觀測(cè),每次拍攝氣輝的曝光時(shí)間為3 min.從2019年12月以來(lái)每月對(duì)于峰值高度在94 km處的O2(0-1)所輻射的氣輝譜線有效觀測(cè)天數(shù)如表1所示.雖然GBAVTII的觀測(cè)實(shí)驗(yàn)受西安城區(qū)環(huán)境和天氣等影響較大,觀測(cè)數(shù)據(jù)的分布較離散,有效天數(shù)較少,導(dǎo)致其觀測(cè)數(shù)據(jù)很稀缺,但不影響對(duì)個(gè)例的研究.已有的高質(zhì)量觀測(cè)能為我們提供高層大氣的相關(guān)信息,本文從這些觀測(cè)中反演得到西安上空94 km處O2(0-1)粒子的柱濃度及其擾動(dòng),進(jìn)而提取波動(dòng)周期特征.

        表1 GBAVTII每月有效觀測(cè)的天數(shù)Table 1 Monthly effective observation days of GBAVTII

        1.2 GBAVTII探測(cè)O2(0-1)氣輝原理

        氣輝是大氣的“指紋”,氣輝的體發(fā)射率表示氣輝在單位體積單位時(shí)間內(nèi)輻射的光子數(shù),單位photons cm-3·s-1,根據(jù)Chapman激發(fā)機(jī)制,O2(0-1)氣輝體發(fā)射率可表示為(Murtagh et al., 1990):

        (1)

        上式中k1=9.4×10-33(300/T)2cm3/s,k2=3.6×10-18exp(-220/T),k3=5.8×10-18exp(-220/T),k4=1.3×10-16,其中T表示熱平衡狀態(tài)下的溫度,VER與氣輝粒子激發(fā)態(tài)濃度的關(guān)系為

        VER=A·C,

        (2)

        其中A是愛(ài)因斯坦自發(fā)輻射系數(shù),A867.7 nm=0.08 s-1,這一系數(shù)本質(zhì)上是原子或分子能級(jí)之間的躍遷概率;C是位于激發(fā)態(tài)的O2(0-1)粒子的數(shù)密度亦,即濃度(單位cm-3).

        要用地基儀器探測(cè)(2)式中的大氣粒子濃度,必須轉(zhuǎn)換為地基GBAVTII的CCD探測(cè)器上所得到的積分發(fā)射率IER(Integrated Emission Rate),亦即單位時(shí)間單位面積上得到的光子數(shù),單位為photons cm-2·s-1,我們觀測(cè)的其實(shí)是O2(0-1)的柱濃度,用c表示(單位為cm-2).VER反映氣輝的亮度,IER則反映出探測(cè)的照度,而地面觀測(cè)的IER實(shí)際上是VER在視線方向上的積分效應(yīng)(Shepherd, 2002).根據(jù)圖2所示GBAVTII 的探測(cè)模式,O2(0-1)夜氣輝沿視線方向經(jīng)大氣傳輸至GBAVTII并成像在CCD上,得到圖1右上角的成像干涉圖,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)定標(biāo)、圖像去噪、正演和反演過(guò)程處理后,最終得到氣輝干涉圖像的IER探測(cè)結(jié)果:

        其中Ns表示探測(cè)信號(hào)強(qiáng)度(氣輝成像干涉圖的電子計(jì)數(shù)值),Nd表示暗噪聲強(qiáng)度,0.0096×0.0096表示CCD上一個(gè)像素點(diǎn)的面積,單位為cm2;CADV=2表示CCD的數(shù)模轉(zhuǎn)換效率;η=0.38表示儀器的量子效率;τsys是CCD的透過(guò)率,t為曝光時(shí)間為180 s.

        圖2 地基GBAVTII的探測(cè)模式(a) 氣輝輻射與探測(cè)模型; (b) GBAVTII的探測(cè)模型及探測(cè)范圍.

        為了獲得地球上空90~100 km的O2(0-1)柱濃度,必須將CCD探測(cè)IER的過(guò)程關(guān)聯(lián)起來(lái):圖2a的GBAVTII的鏡筒垂直地面z向朝天空拍攝,以O(shè)點(diǎn)為觀測(cè)點(diǎn),建立如圖空間坐標(biāo)系,假設(shè)地球?yàn)榍蝮w,GBAVTII拍攝氣輝光源O2(0-1)的峰值高度在94 km處,氣輝層厚度約為3~6 km,圖2b是根據(jù)GBAVTII的視場(chǎng)角得到單次45.6 km的拍攝范圍.

        氣輝光源向各方向輻射,經(jīng)過(guò)大氣吸收和散射后到達(dá)GBAVTII的探測(cè)器上,我們課題組將高斯線型氣輝的VER隨高度的變化用4段一元三次方程進(jìn)行離散擬合表示為VER(h)(Tang et al., 2019),于是IER的計(jì)算式為

        ×τ·r2sinθdrdθdφ,

        (4)

        雖然O2(0-1)輻射的峰值高度在94 km,但是(4)式中我們?nèi)「咚咕€型的O2(0-1)氣輝的擴(kuò)線范圍r1到r2的范圍為 80~120 km,代入計(jì)算得到O2(0-1)的IER:

        (5)

        最終得到GBAVTII探測(cè)得到O2(0-1)柱濃度與IER的關(guān)系為

        (6)

        這里的O2(0-1)柱濃度實(shí)際上為GBAVTII在觀測(cè)路徑上有關(guān)氣輝層的積分(柱含量),單位為cm-2,其中τ表示大氣透過(guò)率,根據(jù)GBAVTII目標(biāo)譜線、入射角、實(shí)驗(yàn)環(huán)境(晴朗、無(wú)云、水汽含量少氣溶膠模型為城市模型),可從MODTRAN(Moderate Spectral Resolution Atmosphere Transmittance)軟件中模擬得到,圖3為2019年12月31日夜GBAVTII探測(cè)O2(0-1)所含譜線的大氣透過(guò)率,平均大氣透過(guò)率為0.5.

        圖3 利用MODTRAN模式模擬西安上空于2019年12月31日O2(0-1)氣輝大氣透過(guò)率

        1.3 GBAVTII探測(cè)O2(0-1)柱濃度結(jié)果

        以2020年9月17日探實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例,根據(jù)O2(0-1)柱濃度與氣輝IER的關(guān)系得到的O2(0-1)柱濃度結(jié)果如圖4實(shí)線所示.為了對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,利用NRLMSISE-00(Naval Research Laboratory Mass Spectrometer Incoherent Scatter)模型中提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較.NRLMSISE-00是一個(gè)針對(duì)地球大氣層從地面到太空的經(jīng)驗(yàn)性全球氣象參考模型,可以用于模擬大氣成分的溫度和密度等,從該模型網(wǎng)站上(https:∥ccmc.gsfc.nasa.gov/models/NRLMSIS~00/)提取出(1)式所需的粒子柱濃度廓線,代入相應(yīng)的參數(shù),即可模擬得到91~97 km處的O2(0-1)粒子柱濃度的積分值,如圖4虛線所示.由圖4可知,2020年9月17日晚GBAVTII對(duì)于西安上空90~100 km高度夜氣輝O2(0-1)的觀測(cè)有效時(shí)長(zhǎng)約8 h,反演得到氣輝柱濃度范圍為(1.5~2.6)×104cm-2,整體呈下降趨勢(shì),同時(shí)又有一些小的波動(dòng).GBAVTII探測(cè)整晚O2(0-1)柱濃度結(jié)果與NRLMSISE-00模擬結(jié)果具有相同數(shù)量級(jí),在變化趨勢(shì)上顯示出相同的特征,實(shí)驗(yàn)探測(cè)值與NRLMSISE-00理論模擬值相對(duì)誤差范圍在0.5%~30%.

        圖4 2020年9月17日GBAVTII觀測(cè)結(jié)果與NRLMSISE-00模擬結(jié)果

        我們挑選表1所示的不同年份、不同季節(jié)4晚GBAVTII連續(xù)探測(cè)的O2(0-1)氣輝的成像干涉圖,得到柱濃度數(shù)據(jù)如圖5所示,探測(cè)O2(0-1)柱濃度結(jié)果為1.5×104~5×104cm-2.

        圖5 GBAVTII 4晚觀測(cè)O2(0-1)的柱濃度結(jié)果

        GBAVTII對(duì)于整晚的有效觀測(cè)結(jié)果與晝夜時(shí)長(zhǎng)、月相有關(guān),夏季夜晚時(shí)間較短,觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)短,冬季月初和月末夜晚時(shí)間長(zhǎng)觀測(cè)條件好,有效觀測(cè)時(shí)間可超10 h.由圖5可以看出,GBAVTII探測(cè)整晚O2(0-1)柱濃度顯現(xiàn)一定波動(dòng)特性:傍晚到午夜之前O2(0-1)柱濃度通常呈下降趨勢(shì),這可能與曙暮氣輝以及白天氣輝的余暉輻射有關(guān);午夜后會(huì)出現(xiàn)小的峰值,午夜到日出之前又會(huì)呈不同程度的上升趨勢(shì).不同實(shí)驗(yàn)日期的柱濃度波動(dòng)變化形態(tài)不同,但總體有占主導(dǎo)作用的波形.GBAVTII通常放置在西安理工大學(xué)曲江校區(qū)教9樓頂這一固定地點(diǎn)并對(duì)某一特定氣輝進(jìn)行連續(xù)觀測(cè),因此可以認(rèn)為與O2(0-1)氣輝輻射有關(guān)的O2(0-1)柱濃度變化來(lái)源于大氣波動(dòng)影響.潮汐對(duì)于中緯度大氣MLT區(qū)域的溫度及氣輝輻射有很強(qiáng)的調(diào)制作用,當(dāng)較小尺度重力波疊加在較大尺度潮汐波以后,就會(huì)使得與氣輝輻射有關(guān)的激發(fā)態(tài)粒子濃度呈現(xiàn)出各種不同形態(tài)的波動(dòng)變化(劉偉軍等, 2015).基于這些討論,下面將從GBAVTII的這些數(shù)據(jù)中提取波動(dòng)特征參數(shù).

        2 夜氣輝O2(0-1)柱濃度的擾動(dòng)波動(dòng)特征

        2.1 單日擾動(dòng)提取大氣潮汐波和重力波周期

        地球大氣中存在豐富的波動(dòng)現(xiàn)象,包括周期在幾日的行星波、一日或半日的潮汐波以及幾分鐘到幾小時(shí)的重力波(Ghodpage et al., 2012),這些波動(dòng)在大氣中的傳播會(huì)導(dǎo)致大氣含量的擾動(dòng).

        根據(jù)“轉(zhuǎn)動(dòng)譜線測(cè)溫法”(Xue et al., 2023),我們得到2020年9月17日整晚GBAVTII探測(cè)的大氣溫度和O2(0-1)柱濃度結(jié)果如圖6所示,可見(jiàn)大氣溫度和O2(0-1)柱濃度都呈現(xiàn)出明顯的波狀結(jié)構(gòu).通常來(lái)說(shuō),對(duì)于一個(gè)夜晚觀測(cè),O2(0-1)柱濃度和溫度的波動(dòng)并不是只受單一周期波動(dòng)的影響,而是多種波動(dòng)相互疊加的結(jié)果.所以我們首先用MATLAB對(duì)原始柱濃度序列和溫度序列進(jìn)行諧波擬合,擬合得到的波動(dòng)周期約為8~10 h,這一周期范圍的波動(dòng)符合MLT區(qū)域潮汐波的尺度,在以往文獻(xiàn)中被多次提及(López-González et al., 2007; 劉偉軍等, 2015).

        為了去除潮汐影響,我們用原始時(shí)間序列減去圖6中實(shí)線所表示的諧波擬合,進(jìn)一步得到剩余時(shí)間序列即整晚溫度殘差和柱濃度殘差如圖7(a,c)所示,可以看出溫度殘差和柱濃度殘差都存在一系列明顯的準(zhǔn)單色波動(dòng),波動(dòng)趨勢(shì)比較相近,對(duì)于溫度殘差和柱濃度殘差序列進(jìn)小波分析,小波周期譜如圖7(b,d)所示.由于GBAVTII每張圖片曝光的時(shí)間為3 min,即周期信號(hào)采樣間隔為3 min,所以在使用小波分析進(jìn)行周期信號(hào)提取時(shí),只針對(duì)周期大于12 min的波動(dòng).從小波周期譜中可以得到柱濃度殘差序列和溫度殘差序列的波動(dòng)存在共同周期2.3 h,北半球中緯度地區(qū)對(duì)于氣輝輻射及旋轉(zhuǎn)溫度的觀測(cè)中,周期小于3 h的重力波最為普遍,這一觀測(cè)結(jié)果與López-González等(2020)的結(jié)論符合得很好.

        圖7 GBAVTII觀測(cè)的大氣溫度、O2(0-1)柱濃度殘差及小波分析結(jié)果(a) 溫度殘差; (b) 溫度殘差小波周期譜; (c) 柱濃度殘差; (d) 柱濃度殘差小波周期譜.

        2.2 多日柱濃度擾動(dòng)提取行星波周期

        由于GBAVTII的觀測(cè)點(diǎn)固定不變,對(duì)O2(0-1)日平均柱濃度進(jìn)行連續(xù)觀測(cè),可提取出行星波周期(López-González et al., 2009).行星波又稱羅斯貝波,在很長(zhǎng)的距離范圍(數(shù)千km)能重新分配能量、動(dòng)量和大氣成分的濃度.靜態(tài)行星波由于形態(tài)相對(duì)地球固定,很難用地基觀測(cè)進(jìn)行分辨,因此地基儀器主要用于研究行進(jìn)中的行星波.在MLT區(qū)域的這類行星波在一定范圍內(nèi)自由傳播,不需強(qiáng)迫來(lái)維持并進(jìn)行準(zhǔn)周期(2日、5日、10日、16日)的波動(dòng)(Sivjee et al., 1994).

        圖8a顯示GBAVTII觀測(cè)日期為2022年4月21日—2022年5月6日時(shí)間跨度17日內(nèi)(超過(guò)16日)的每日柱濃度測(cè)量結(jié)果,圓點(diǎn)表示日平均數(shù)據(jù).由于GBAVTII只能在夜間觀測(cè),且觀測(cè)日期由于天氣云層等原因并不連續(xù),有效觀測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)不是等間距.因此提取行星波周期對(duì)每日平均柱濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘擬合,并采用LS (Lomb-Scargle)功率譜進(jìn)行評(píng)估:

        (7)

        圖8 (a) 2022年4月21日—2022年5月6日GBAVTII每日柱濃度測(cè)量數(shù)據(jù); (b) LS功率-周期譜

        其中P(ω)表示數(shù)據(jù)與頻率ω的單一諧波函數(shù)可能擬合的程度,P(ω)值越大,擬合度越好;在功率譜上表現(xiàn)為峰值的頻率即為與原始數(shù)據(jù)擬合度最高的頻率.我們對(duì)GBAVTII數(shù)據(jù)進(jìn)行LS功率譜分析,并將頻率換算為周期,得到功率-周期譜的結(jié)果如圖8b所示.

        由于樣本數(shù)據(jù)的不確定性,LS譜上每個(gè)點(diǎn)都具有相應(yīng)的置信度水平,這些置信度通常使用隨機(jī)排列測(cè)試或Monte-Carlo模擬方法進(jìn)行估計(jì).通過(guò)這些方法,計(jì)算出LS譜上每個(gè)點(diǎn)的置信度,通常置信度在70%以上的峰值所對(duì)應(yīng)的頻率才認(rèn)為是原始波動(dòng)存在的顯著頻率.我們對(duì)得到的LS譜進(jìn)行置信度計(jì)算,劃分70%置信度及95%置信度范圍,得到期間存在2.1天及2.8天周期的波動(dòng)特征,完全符合準(zhǔn)2天行星波的尺度范疇,如圖8b所示.這是我們首次在西安上空觀測(cè)到90~100 km準(zhǔn)2天的行星波,準(zhǔn)兩天的行星波在中緯度和高緯度地區(qū)有很多報(bào)道(Murphy et al., 2007; Jacobi et al., 2008),Lopez-Gonzalez等人也曾在與GBAVTII探測(cè)緯度相近的37°N地區(qū)利用SATI探測(cè)得到周期為2.1±0.4天的準(zhǔn)2天波動(dòng)(López-González et al., 2009).

        3 結(jié)論

        利用安裝在中國(guó)西安城區(qū)(海拔457 m,34.23°N,109.01°E)的GBAVTII觀測(cè)大氣94 km處O2(0-1)夜氣輝,從2019年至今反演得到多日O2(0-1)柱濃度.研究了西安上空夜氣輝O2(0-1)柱濃度變化的單日及多日波動(dòng)特性,結(jié)論如下.

        (1) 由GBAVTII探測(cè)到的照度IER導(dǎo)出地基儀器探測(cè)地球上空90~100 km的O2(0-1)柱濃度表達(dá)式,與儀器的參數(shù)及觀測(cè)模式關(guān)聯(lián)起來(lái);

        (2) GBAVTII探測(cè)得到地球上空高度在94 km的O2(0-1)柱濃度數(shù)量級(jí)在104cm-2,與NRLMSISE-00模型數(shù)據(jù)具有相同量級(jí), 2020年9月17日兩者相對(duì)誤差在0.5%~30%;

        (3) 利用諧波擬合及小波分析,從2020年9月17日整夜反演得到的大氣溫度及O2(0-1)柱濃度的擾動(dòng)中提取得到時(shí)間周期在8~10 h的潮汐波動(dòng)和2.3 h的重力波;

        (4) 對(duì)2022年4月21日—2022年5月6日期間的日平均柱濃度提取得到時(shí)間周期為準(zhǔn)2日的行星波.

        GBAVTII觀測(cè)結(jié)果與其他中緯度地區(qū)儀器探測(cè)得到的結(jié)論吻合,但后續(xù)仍需要進(jìn)行連續(xù)觀測(cè),同時(shí)考慮與過(guò)境衛(wèi)星或附近區(qū)域其他地基儀器等的探測(cè)結(jié)果進(jìn)行相互驗(yàn)證.希望通過(guò)長(zhǎng)期觀測(cè),能夠?qū)ξ靼采峡沾髿獾臍廨x輻射與波動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充.

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