平流层是重要的航空区域，而大气湍流为航空飞行带来很大的安全隐患。此外平流层湍流不仅对大气痕量气体混合有重要作用，并且湍流动能耗散将能量留在平流层，改变对流层向中层大气输送的能量通量。

　　为了深入研究平流层动力湍流的特征，中国科学院大气物理研究所碳中和研究中心刘毅研究员团队利用原位探测方式，搭载以恒温热线风速仪为主的观测系统，对下平流层动力湍流进行高频观测（kHz）。这是首次在中国地区对下平流层动力湍流进行垂直空间分辨率为mm量级的观测。博士生任晓宇在副研究员蔡兆男的指导下对探测结果进行对湍流进行特征分析：

　　（1）平流层湍流层具有空间间歇性，并且湍流层与非湍流层具有明显的边界；（2）Kolmogorov的-5/3定律适用于下平流层动力湍流；（3）高频观测得到的湍流能谱不仅覆盖惯性子区，还覆盖部分黏性子区，有利于更精确地计算湍流参数；（4）湍流耗散率整体呈现随高度增加的趋势。实验结果显示平流层区域的动力湍流对大气有重要影响。

　　观测结果和分析发表在Advances in Atmospheric Sciences。

　　论文信息：

　　REN, X. Y., Y. Liu, Z. N. Cai*, and Y. L. Zhang, (2021). Observations of dynamic turbulence in the lower stratosphere over Inner Mongolia using a high-resolution balloon sensor constant temperature anemometer. Advances in Atmospheric Science. Doi: 10.1007/s00376-021-1233-5. (in press)

　　http://www.iapjournals.ac.cn/aas/en/article/doi/10.1007/s00376-021-1233-5

图1 动力湍流探空载荷系统示意图以及实验现场照片。

图2 16.74km-16.86km之间的风速脉动廓线。右图红色标注区域为湍流层，与非湍流层区域有明显界限。