Mesospheric temperatures and sodium properties measured with the ALOMAR Na lidar compared with WACCM
Mesospheric temperatures and sodium properties measured with the ALOMAR Na lidar compared with WACCM
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使用 ALOMAR Na 激光雷达测量的中层温度和钠特性与 WACCM 进行比较
DOI：
10.1016/j.jastp.2015.01.003
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发表时间：
2015
影响因子：
1.9
通讯作者：
Dunker T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dunker T
我们对 ALOMAR Na 激光雷达 (69.3°N，16.0°E) 观测到的温度和钠层特性进行了比较，并通过具有指定动力学和实施钠化学 (WACCM-Na) 的整个大气群落气候模型模拟。为了限制 60 公里以下的气象场，我们使用 MERRA 和 GEOS-5。 2008年至2012年，我们分析了海拔80.5公里至101.5公里之间的日均气温，以及钠层的峰值高度、峰值密度和质心高度。两个模型运行都能够很好地再现高纬度地区 Na 数密度和温度的明显季节周期。特别是在 86.5 公里到 95.5 公里之间，测量温度和模拟温度非常吻合。激光雷达测量结果证实了模型的预测，即 2012 年 1 月平流层变暖导致温度和钠密度发生巨大变化。在激光雷达数据中，Na 数密度与温度之间的相关系数对于几乎所有海拔高度都是正的，但在模拟中并非如此。平均而言，激光雷达测量的质心高度和峰值高度比 WACCM-Na 模拟的高约 2 公里至 3 公里。
We present a comparison of the temperature and sodium layer properties observed by the ALOMAR Na lidar (69.3°N, 16.0°E) and simulated by the Whole Atmosphere Community Climate Model with specified dynamics and implemented sodium chemistry (WACCM-Na). To constrain the meteorological fields below 60 km, we use MERRA and GEOS-5. For the years 2008 to 2012, we analyse daily averages of temperature between 80.5 km and 101.5 km altitude, and of the Na layer's peak height, peak density, and centroid height. Both model runs are able to reproduce the pronounced seasonal cycle of Na number density and temperature at high latitudes very well. Especially between 86.5 km and 95.5 km, the measured and simulated temperatures agree very well. The lidar measurements confirm the model predictions that the January 2012 stratospheric warming led to large variation in temperature and Na density. The correlation coefficient between Na number density and temperature is positive for almost all altitudes in the lidar data, but not in the simulations. On average, the centroid height and peak height measured by lidar is about 2 km–3 km higher than simulated by WACCM-Na.
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W. Feng;D. Marsh;M. Chipperfield;D. Janches;J. Höffner;F. Yi;J. Plane
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