极区平流层爆发性增温事件（Stratospheric Sudden Warming，SSW）是常见于冬季半球极区平流层的爆发性大气升温事件。SSW事件发生时，极区平流层大气温度通常在短短几天之内突然上升几十度，且伴有极区东向风的迅速衰减甚至反转为西向风。这一事件会对全球大气能量的再分配起到重要的影响。子午工程建设团队成员——武汉大学电子信息学院张绍东教授研究团队，利用子午工程沿东经120°E部署的漠河站、北京站、武汉站流星雷达链的长期观测数据，研究了2018年两次SSW事件发生期间，我国中纬度地区中间层和低热层区域（MLT）的潮汐波和行星波变化特性。

 
图1  子午工程流星雷达链 

利用漠河站、北京站和武汉站流星雷达的观测数据，研究团队在2018年2月SSW期间发现MLT区域的准10天波发生显著增强，并且增强有明显的纬度差异。结合全球卫星的位势高度数据以及再分析观测资料，团队发现这种增强不是波动本身的季节性变化导致的，而是与SSW相关。波动增强的纬度差异主要是因为低层大气的准10天波活动、背景风场的滤波效应以及经向环流的作用。此外，准10天波和其他行星波之间的非线性相互作用也调制了SSW期间北京站MLT区域行星波的变化。研究表明极区扰动可以引起中纬准10天波显著增强，并且揭示了增强的物理机制。 

  
图2  2018年1月至3月漠河、北京、武汉88 km处经向风和纬向风的小波谱 

利用子午工程的漠河站流星雷达在2018年12月SSW事件期间MLT区域的风场观测数据，研究团队报道了一次强的6小时潮汐波活动事件，其波振幅达到了10米/秒。通过对漠河站近10年的的观测数据进行统计研究，发现观测到的6小时潮汐波振幅是历史最强。通过进一步研究发现在本次平流层爆发性增温期间，两个12小时潮汐波之间的非线性相互作用是激发本次6小时潮汐波的重要原因。这是利用子午工程流星雷达率先报道了SSW期间MLT区域6小时潮汐波的显著增强，并揭示了SSW期间的波波非线性相互作用是其增强的主要机制。

 
  
图3  2018年12月SSW期间漠河站风场滤波结果 

供稿 武汉大学 龚韵 

编辑 宫晓艳 陈玮