一类奇异边值问题三解的存在性

利用Ｌｅｇｇｅｔｔ Ｗｉｌｌｉａｍｓ不动点定理,研究了一类含有ｐ Ｌａｐｌａｃｉａｎ算子的非线性奇异边值问题３个解的存在性,获得了这类方程存在３个解的充分条件．结果表明：如果非线性奇异项在其定义域内满足适当的条件,那么该问题必存在３个解．     

一个非连续减算子的不动点

获得了一个非连减算子的不动点，推广了在要求算子具有连续性和某种紧性的条件下对减算子研究的一些结果。     

带积分边界条件的奇异方程组边值问题的正解

考虑了一类具p-Laplacian算子型带积分边界条件的三点奇异方程组边值问题正解的存在性.通过使用锥上的不动点定理,在适当的条件下,建立了这类方程组边值问题存在一个或多个正解的充分条件,并给出两个例子来验证主要结果.     

单峰映射揉搓序列的特性

为了更好地解释Ｆｅｉｇｅｎｂａｕｍ现象,研究了单峰映射的揉搓序列,利用分析的方法证明了单峰映射揉搓序列极大性的一些性质,进而给出了一个序列作为允许揉搓序列的一个等价条件;利用单峰映射ｆ和!ｐｆ的揉搓序列之间的关系,给出了重正化算子!ｐ不动点的揉搓序列的特征．     

非线性Schrödinger方程的一个线性化紧致差分格式

对非线性Schrödinger方程给出了一个线性化紧致差分格式,运用不动点定理和能量方法证明了格式的唯一可解性,还运用能量方法和数学归纳法,避开困难的先验估计,证明格式在空间方向和时间方向分别具有四阶和二阶精度,数值算例验证了格式的精度和数值稳定性.     

2n阶微分方程周期解的存在性

考虑微分方程u^（2a）＋△↓G（u）=M（u）解的存在性问题，运用同胚理论及不动点方法给出在M为有界全连续算子条件下此类方程解的存在性定理。     

误差非线性的增长理论及可预报性研究

对非线性系统的误差发展方程不作线性化近似，直接用原始的误差发展方程来研究初始误差的发展，提出了误差非线性的增长理论。首先，在相空间中定义一个非线性误差传播算子，初始误差在这个算子的作用下，可以非线性发展成任意时刻的误差；然后，在此基础上，引入了非线性局部Lyapunov指数的概念。由平均非线性局部Lyapunov指数可以得到误差平均相对增长随时间的演变情况；对于一个混沌系统，误差平均相对增长被证明将趋于一个饱和值，利用这个饱和值，混沌系统的可预报期限可以被定量地确定。误差非线性的增长理论可以应用于有限尺度大小初始扰动的可预报性研究，较误差的线性增长理论有明显的优越性。     

大气动力学方程组的定性理论及其应用

基于完整的湿大气动力学方程组,利用无穷维动力系统的新理论和新方法,系统讨论了强迫耗散的非线性大气系统的定性理论及其应用。将完整的强迫耗散非线性湿大气动力学方程组化为Hilbert空间中一个等价的算子方程,研究了算子的性质及其物理意义,在此基础上得到湿大气系统全局吸引子的存在性定理,揭示出系统向外源的非线性适应特征,并把结果推广到有地形动力作用和非定常外源强迫的情形。同时探讨了大气方程组惯性流形的存在,大气多平衡态产生的根源以及强迫、耗散和非线性对系统解的渐近行为的影响。在理论结果的基础上,提出强迫耗散的非线性动力系统中存在三类时间边界层、方程组简化准则、分解算法的算子约束原则以及支撑吸引子基底的少数自由度的构造方法,探讨了理论在非线性发展方程差分格式的设计和计算稳定性分析、多平衡态的数值分析、数值模式延伸预报的改进、短期气候预测以及一类中尺度系统分析与预测中的应用,指出描述长期过程动力学模式的必备条件,给出初值与模式相协调的合理解释。最后,对今后的研究方向作了展望。     

一个Navier-Stokes算子方程广义能量的存在性

利用泛函理论,建立关于大气系统Navier-Stokes动力学方程组各变量的Hilbert空间,并将该方程组化为一个Hilbert空间中的非线性算子方程。在此基础上,为考虑方程的整体特征,通过必要的简化,将一个本质为欠定的偏微分方程组化为一个关于广义能量的非线性偏微分方程。由于该偏微分方程的非线性性质,试图考虑其弱解的存在性。经分析发现,在外源强迫为已知或固定的情况下,如果在湍流闭合过程,使关于广义能量方程的非线性项系数具有强椭圆性质,那么根据连续正规算子方程的投影解法,可以确定该非线性偏微分方程具有投影解,且投影解收敛于弱解,从而得出广义能量弱解的存在性。对于大气运动而言,其能量守恒是重要的,因此,最后对广义能量守恒进行了讨论,得到广义能量守恒的条件。     

发展方程差分格式的构造和应用

本文把许多拟线性方程归结为算子形式的“发展方程”:F/t+AF=0.证明了带有非负算子A的“强隐式(即1/2≤θ≤1)格式”是绝对隐定的;而带有反对称算子A的“弱隐式和显式(即0≤θ≤1/2)格式”是绝对不稳定的。文中又以一维非线性平流方程为例,具体地构造了具有非负算子A的三种差分格式和相应的带人工耗散项的稳定格式,给出一个计算实例,说明后一类格式对消除虚假的寄生波也是很有效的,适于计算有间断的问题。     

一类偶数阶Sturm-Liouvile四点边值问题多个正解的存在性

讨论了一类偶数阶四点边值问题正解的存在性,借助Leggett-Williams不动点定理和不等式技巧,得到了该边值问题至少存在三个和任意奇数个正解的充分条件.     

一类奇异二阶三点方程组正解的存在性

应用不动点理论,研究了下列奇异非线性二阶三点方程组边值问题 {u″（t）＋a（t）f（t,u,v）=0,0〈t〈1, v″（t）＋b（t）g（t,u,v）=0,0〈t〈1, u′（0）=v′（0）=0, u（1）＋αu′（η）=v（1）＋αv′（η）=0 正解的存在性,其中0〈η〈1,并且允许口a（t）、b（t）在t=0和t=1处奇异。     

一类四阶m点边值问题的正解

利用Krasnoselskii不动点定理与不动点指数理论,研究了一类四阶m点边值问题正解的存在情况,在适当的条件下,证明了该类边值问题至少存在一个正解或两个正解.     

一类反应扩散方程组正平衡解的存在性与唯一性

利用锥映射不动点指数计算方法,结合极值原理、解耦方法得到了一类反应扩散方程组正平衡解的存在性和唯一性.分析过程表明,对此类微分方程组的解耦方法类似于代数方程中的消元法.     

受迫Liénard方程周期解的存在性

对于受迫Liénard方程,利用Sobolev空间范数,给出了周期解的估计,进而利用变分原理、Schauder不动点定理,证明了周期解的存在性。     

分数阶混合随机泛函微分方程的能控性

主要研究了分数阶混合随机泛函微分方程的能控性.在无限维空间下,假设所考虑方程线性部分生成半群不是紧的,使用非紧性测度技术和Mönch不动点定理,给出了方程能控性充分条件,并通过一个例子说明了结论的有效性.     

Experimental study of nonlinear wave—wave interaction and white-cap dissipation of wind-generated waves

An experimental scheme was designed to obtain laboratory-scale verification of Hasselmann's nonlinear wave—wave interaction and white-cap dissipation theories. Water wave height and fluctuating air pressure were measured simultaneously in a fixed reference frame as a function of fetch in the Stanford Wind, Water-Wave Research Facility under the conditions of a steady wind and a stationary wave spectrum. All the data were obtained 5 mm above the highest point of the wind waves for five stations (3 m apart on average) and at three wind speeds (7.1, 8.0 and 8.9 m/sec). The wave height and fluctuating pressure were measured by a capacitance wave-height gauge and a crystal pressure transducer, respectively.Based on the experimental results, Hasselmann's nonlinear wave—wave interaction theory appears to be valid. Barnett's approximate parametric equation for calculating the energy transfer of nonlinear wave—wave interaction and Hasselmann's white-capping dissipation model were also verified and appeared to be applicable in the relatively low and intermediate frequency region of a wave spectrum for a normalized fetch range of 100–500. Based on the results of an overall energy balance in a gravity wind-wave spectrum, the nonlinear wave—wave interaction mechanism is shown to play a dominant role in the energy transfer processes after the wave spectrum is generated.     

The Time and Regime Dependencies of Sensitive Areas for Tropical Cyclone Prediction Using the CNOP Method

This study examines the time and regime dependencies of sensitive areas identified by the conditional nonlinear optimal perturbation(CNOP) method for forecasts of two typhoons.Typhoon Meari(2004) was weakly nonlinear and is herein referred to as the linear case,while Typhoon Matsa(2005) was strongly nonlinear and is herein referred to as the nonlinear case.In the linear case,the sensitive areas identified for special forecast times when the initial time was fixed resembled those identified for other forecast times.Targeted observations deployed to improve a special time forecast would thus also benefit forecasts at other times.In the nonlinear case,the similarities among the sensitive areas identified for different forecast times were more limited.The deployment of targeted observations in the nonlinear case would therefore need to be adapted to achieve large improvements for different targeted forecasts.For both cases,the closer the forecast time,the higher the similarities of the sensitive areas.When the forecast time was fixed,the sensitive areas in the linear case diverged continuously from the verification area as the forecast period lengthened,while those in the nonlinear case were always located around the initial cyclones.The deployment of targeted observations to improve a special forecast depends strongly on the time of deployment.An examination of the efficiency gained by reducing initial errors within the identified sensitive areas confirmed these results.In general,the greatest improvement in a special time forecast was obtained by identifying the sensitive areas for the corresponding forecast time period.