Temperature Tides Across the Mid‐Latitude Summer Turbopause Measured by a Sodium Lidar and MIGHTI/ICON
Temperature Tides Across the Mid‐Latitude Summer Turbopause Measured by a Sodium Lidar and MIGHTI/ICON
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使用钠激光雷达和 MIGHTI/ICON 测量中纬度夏季涡轮顶温度潮汐
DOI：
10.1029/2021jd035321
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Immel, T. J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yuan, T.;Stevens, M. H.;Englert, C. R.;Immel, T. J.
通过结合犹他州州立大学校园内(41.7°N，248.2°E)的钠(Na)多普勒激光雷达和美国宇航局迈克尔逊干涉仪在同一附近进行的全球高分辨率热层成像/电离层连接探测器(ICON)白天观测，实现了对整个涡顶(∼90-115公里高度)温度变化的局部全日覆盖。在这项研究中，利用2020年夏季6月12日至7月15日期间的混合数据集，我们反演了该地区全日和半日潮的温度特征。这两个分量的潮汐振幅随海拔升高具有相似的垂直变化：在∼98公里以下小于5K，而在104K附近显著增加，最高可达19K。两者在涡顶高度附近都经历了显著的消散，日潮汐下降到∼12K，高达113K，半日潮下降到∼13K，接近110K。此外，虽然半日潮汐行为与理论预测一致，但日变化幅度比涡顶地区的预期要大得多。潮相剖面显示，半日潮以长垂直波长(大于40 mm)的潮汐分量为主。另一方面，日潮汐在涡顶区域表现出接近于消逝波的行为，这在模式结果和使用宽带辐射测量(SABER)观测的热层电离层中层能量和动力学(定时)/探测大气中没有。
Local full diurnal coverage of temperature variations across the turbopause (∼90–115 km altitude) is achieved by combining the nocturnal observations of a Sodium (Na) Doppler lidar on the Utah State University (USU) campus (41.7°N, 248.2°E) and NASA Michelson interferometer for global high‐resolution thermospheric imaging (MIGHTI)/Ionospheric connection explorer (ICON) daytime observations made in the same vicinity. In this study, utilizing this hybrid data set during summer 2020 between June 12th and July 15th, we retrieve the temperature signatures of diurnal and semidiurnal tides in this region. The tidal amplitudes of both components have similar vertical variation with increasing altitude: less than 5 K below ∼98 km but increase considerably above, up to 19 K near 104 km. Both experience significant dissipation near turbopause altitudes, down to ∼12 K up to 113 km for the diurnal tide and ∼13 K for the semidiurnal tide near 110 km. In addition, while the semidiurnal tidal behavior is consistent with the theoretical predictions, the diurnal amplitude is considerably larger than what is expected in the turbopause region. The tidal phase profile shows a dominance of tidal components with a long vertical wavelength (longer than 40 km) for the semidiurnal tide. On the other hand, the diurnal tide demonstrates close to an evanescent wave behavior in the turbopause region, which is absent in the model results and Thermosphere ionosphere mesosphere energetics and dynamics (TIMED)/Sounding of the atmosphere using broadband radiometry (SABER) observations.
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