流星雷达观测到的流星高度分布峰值的太阳周期和长期趋势
近期以来，人们整个大气是如何变化的越来越感兴趣。在二氧化碳浓度加倍的情况下，全球平均中层气温将降低约10 度。众所周知，虽温室气体(GHGs)不但在地球大气中充当辐射加热器，还在中间层和低热层(MLT)区域充当净辐射冷却器，因为再发射的热能由于较低的空气密度而简单地损失到空间中，而不是被邻近的分子。
观测和模拟研究表明，MLT正在对不断增加的GHG排放(包括水蒸气)以及平流层臭氧的变化做出反应，浓度随时间变化。我们已经报告了降温趋势、MLT和热层中性密度的降低、电离层E层高度的变化以及极地中层云(PMCs)的出现、频率和亮度的增加。
PMCs本身是气候变化的敏感指标，因为它们出现在特定的温度和水蒸气含量条件下，中层大气的预测温度变化(高达2-3k dec1冷却)比地表变暖大得多(0.5 K dec1）。在过去的50年里，中高层大气非常敏感，可以作为未来气候变化的预警信号。
我们利用覆盖大范围纬度的流星雷达网络，了解了甚少的中层顶区域的高度如何在全球范围内变化。我们接下来将描述如何从12个独立的流星雷达站的单个流星观测值中提取峰值观测流星高度。将多线性回归模型应用于相应的观测流星高度时间序列，以评估地球复杂的中高层大气是如何变化的。
数字2给出了对12个不同流星雷达位置中的每一个的年度峰值高度时间序列的多线性回归拟合的总结。年度数据的标准误差(SE)和决定系数(R2)之间的模型和数据。
模型捕捉的年度数据时间序列中的变化比例在所有12个地点都有所不同，从模型拟合度相对较差的SVA(R2= 0.18，仅捕获数据变化的18%)与COL处的非常好的模型拟合(R2= 0.92，捕获数据中92%的变化)。
对于大多数地点，模型拟合位于各自数据时间序列的东南范围内。作为参考，标准化的年度F10.7每个面板的时间序列是重叠的(虚线)。定性地说，在许多位置有几个明显的趋势，随着时间的推移有明显的线性海拔下降(即SOD、COL)，以及观察到的峰高和海拔之间不同程度的相关性(或反相关性)F10.7指数(CPa、TdF、DAV)。
线性趋势项的变化(从系数导出a图中显示了所有12个位置的模型拟合度3a作为站纬度的函数。还显示了95%的置信区间以及线性趋势系数的SE条。
我们的最高海拔反映了从MLT到地球表面的空气密度的净变化；就绝对值而言，我们的数据集表明整个大气层正在缩小(范围:10.97±118.40到817.95±67.06米1)的平均速率为396.48±139.99米/年12月1。
一般来说，最小的海拔趋势出现在低纬度地区(范围:12月97.15至173.79米1)，中纬度地区(12月257.39米至817.95米)呈现更大的负趋势，在高纬度(10.97至771.29米dec)变化最大1)。
这些线性趋势的幅度和符号与现有经验海拔高度研究大体一致。我们分析了1990年至2018年间的两个中纬度激光雷达数据集，发现中层顶高度趋势为450±90m dec1在97公里和130 160米处1在92公里处。
我们还分析了极地夏季中间层内29年的合并多卫星时间序列，报告了大约150-200米的收缩率1整个中间层，同时发现197米的位势高度变化1在105公里处，使用SABER卫星18年的测量结果平均在55。
中纬度相对于低纬度有更强的响应，这与赵等人的工作是一致的2021);他们在2002年至2020年期间使用了50 N之间的SABER温度测量值作为海拔的函数，并发现与海拔85至95 km之间的低纬度相比，50°纬度的降温趋势更大。
他们早期的研究分析了类似时期(2002年至2019年)的SABER数据，这些数据跨越了更广泛的纬度范围(83 N之间),平均高度在80至100 km之间，并描述了60°以上高纬度的大冷却趋势，但95%的置信区间明显大于其他纬度的置信区间，并且都过零。在80 N，他们报告的趋势是0.099 K dec1，具有相当大的不确定性，从大约0.29到+0.9 K dec1，而在80 S时，他们报告了0.129 K dec的线性响应趋势1，不确定度范围约为0.3至+0.03 K dec1.
在SVA(77.9° N)，我们最向极地的位置，响应与其他高纬度位置(TRO、基里巴斯、SOD、KSS、ROT、DAV)的响应有很大不同，具有接近零的线性趋势响应。
虽然这是具有最差多线性模型拟合的位置，模型拟合仍然在几乎所有SVA数据点的不确定性范围内。这种接近零的趋势可能反映了极地区域内强烈的动力变化；包括夏季向上传播的重力波强度的长期变化或极地涡旋稳定性的其他逐年变化，以及平流层突然变暖事件的任何变化。
本文地址：https://caijingdemo.com/kepu/7c3aea3925a02d7c.html