南美洲热带站点(秘鲁伊卡)大气电位梯度的变化:初步结果

发表于 Journal of Atmospheric and Solar–Terrestrial Physics (2024) 的文章录用稿 (AAM) / 预印本。

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研究摘要

本研究基于圣路易斯冈萨加国立大学 (UNICA) 的太阳活动及其地球效应研究中心 (CIEASEST) 站点在 2018 年 3 月至 2022 年 12 月期间的连续观测,分析了秘鲁伊卡市大气电场(电位梯度,PG)的变化。

研究重点在于识别晴天条件,并表征南美太平洋干旱沿海站点典型的 PG 日变化曲线。研究评估了 PG 对当地气象变量的响应,包括风速/风向、降水、雾、尘卷风以及被称为 Paracas 的区域性沙尘暴。

结果表明,伊卡的 PG 受到当地过程的强烈调制。研究确定了 3.5 m/s 的风速阈值,超过此阈值后,由于沙尘和气溶胶的扬起与输送,PG 会表现出显著的扰动。海风事件会导致 PG 持续上升,而 Paracas 沙尘暴则会引起 PG 骤降,这种下降通常在能见度明显降低之前就已经发生。

此外,研究还观察到显著的季节性变化:南半球冬季(6月至8月)的 PG 值高于夏季(12月至2月)。这归因于气溶胶浓度的季节性偏移,可能与该地区的生物质燃烧活动有关。使用小波变换的光谱分析揭示了显著的日、半年和年周期性,以及与 Madden–Julian 振荡 (MJO) 相关的约 45 天季节内信号。

这些发现证实,在干旱沿海地区,PG 的变化主要由当地大气和气溶胶效应驱动,证明了 PG 作为监测区域环境现象的高灵敏度工具的实用性。


如何引用本项目:

Romero, R., Tacza, J., Arroyo, J., Prieto, F., Macotela, L., Buleje, Y., Loayza, R., Fernandez, U., Raulin, J.-P. (2024). First results of the potential gradient variation in a tropical station in South America (Ica, Peru). Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 256, 106198.

https://doi.org/10.1016/j.jastp.2024.106198