Characteristics of a mesospheric front observed in Polar Mesospheric Cloud fields
Characteristics of a mesospheric front observed in Polar Mesospheric Cloud fields
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极地中层云场观测到的中层锋特征
DOI：
10.1016/j.jastp.2021.105627
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发表时间：
2021
影响因子：
1.9
通讯作者：
Bailey, Scott M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Thurairajah, Brentha;Cullens, Chihoko Y.;Bailey, Scott M.
我们报道了2007年7月2日在格陵兰岛上空观测到的极地中层云(PMC)锋面结构。这个结构似乎是局域的孤立波，有一条尖锐的边界，将云区和无云区分开。近乎一致的温度测量表明，这两个区域之间存在20K的温差，这可能是造成PMC锋面尖锐边界的原因。重力波(GW)的温度振幅和浮力频率表明，GW的大振幅和两个不稳定区域之间稳定大气层的形成支持了显著的中层温度逆温的形成，破坏了PMCs。由于在PMC锋面附近没有逆温层，尚不清楚类似的温度较低的热管是否支持单波的形成，从而形成观测到的PMC锋面。具有稳定区和不稳定区的浮力频率结构也指示了中层波的传播，并且在云区和无云区都存在。我们确定对流层低压区和锋面系统是这些中层GW的潜在来源。射线跟踪模拟表明，来自这些来源的GW传播到中间层，并可能对观测到的PMC可变性做出了贡献。
We report on a Polar Mesospheric Cloud (PMC) front structure observed on July 2, 2007 over Greenland. This structure appears to be localized solitary wave, with a sharp boundary that separates a cloud and cloud-free region. Near-coincident temperature measurements indicate a 20 K temperature difference between these two regions that likely contributed to the sharp PMC front boundary. Gravity wave (GW) temperature amplitude and buoyancy frequency show that large amplitude GWs and the formation of a stable atmospheric layer between two unstable regions supported the formation of a pronounced mesospheric temperature inversion that destroyed PMCs. Given the absence of an inversion layer close to the location of PMC front, it is not clear if a similar thermal duct but with colder temperatures supported the formation of a single wave resulting in the formation of the observed PMC front. The buoyancy frequency structure with stable and unstable regions also indicates mesospheric wave propagation, and is present in both the cloud and cloud-free regions. We identify a tropospheric low-pressure area and a frontal system as potential sources of these mesospheric GWs. Ray-tracing simulations indicate that GWs from these sources propagated to the mesosphere and may have contributed to the observed PMC variability.
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