中高层大气温度和风场的季节(例如年振荡AO和半年振荡SAO)和年际变化(例如准两年振荡QBO, 厄尔尼诺南方涛动ENSO, 太阳11年周期Solar cycle)与各种波动(例如重力波和星际波)的传播和耗散是直接相关的。因此研究中高层大气背景温度和风场的长期变化，以及与重力波的长期变化的关系，将对于我们理解高层大气环流的长期和气候变化，对于提高全球大气环流模式的精度具有重要的意义。

　　　中国科学院近地空间环境重点实验室李陶教授利用国际地基激光雷达的高精度数据，分析了大气重力波的长期变化，首次获得了短垂直波长（0.6-4km）且周期大于1小时的重力波在平流层和中间层的季节和年际变化特征，及其与QBO和ENSO的关系，发现了重力波受到QBO的明显调试，在El Nino期间，中间层的重力波明显增强。利用多台激光雷达观测的长期数据，我们也研究了不同纬度区域中高层大气温度对11年太阳周期的响应，获得了不同高度的变化特征。利用流星雷达观测的中间层顶大气风场的长期数据，研究了亚热带区域中间层QBO和SAO，首次发现了与赤道区域截然不同的反常现象。

　

  图： WACCM模式模拟和SABER卫星观测的冬季中高层大气温度对ENSO的响应

 

　　 李陶教授利用国际卫星长期观测的温度数据，并结合美国WACCM大气环流模式的模拟结果，深入的研究了中高层大气对 ENSO的响应及其形成机理。首次实验验证了大气模式模拟的中高层大气对ENSO的全球响应，并发现观测的结果明显比模式模拟的结果要强1-2倍。相关研究成果近几年来先后被发表在J. Geophys. Res.等国际高水平 SCI 刊物上。审稿人认为“ENSO对中间层的影响是首次清晰的报道，是相当惊人的”（“The impact of an ENSO signal in the mesosphere is reported clearly for the first time and is quite surprising.” ）。

 

 

（中科院近地空间环境重点实验室）