大气中调制Rossby波的振荡特征和中纬低频振荡

研究由三阶Ｚａｋｈａｒｏｖ方程描述的调制Ｒｏｓｓｂｙ波的振荡特征，指出在中纬度地区当Ｒｏｓｓｂｙ波的经向波长２Ｌ＿ｙ满足３≤Ｌ＿ｙ≤４时，Ｒｏｓｓｂｙ的１～３波之间的非线性调制可以产生３０～６０天低频振荡；而当Ｌ＿ｙ≥３．５时，Ｒｏｓｓｂｙ２～４波之间的非线性调制也可产生３０～６０天低频振荡，可见Ｒｏｓｓｂｙ波之间的非线性调制可能是中纬３０～６０天低频振荡产生的原因之一。     

关于中尺度对称运动的稳定性及其演变

本文首先建立了中尺度对称运动的Hamihon函数,并用变分原理导出了对称运动稳定的充分条件,然后再用Lagrange变分导出了缓变介质中对称运动的波作用量方程,这种波作用量方程与用WKB方法所得到的结果是相同的。同时,本文进一步讨论了中尺度对称扰动渡包的演变规律,并获得了对称运动发展的判据。     

正压大气中的代数Rossby孤立波

本文研究了基本气流具有线性弱切变的非线性Rossby波,得到了一个非线性发展方程为Kubota方程,在一定的条件下,可变为Benjamin-Ono方程,并指出当代数Rossby孤立波的振幅越大时,代数Rossby孤立波的传播速度越小,基流切变越强,代数Rossby孤立波越慢,同时我们还指出在代数Rossby孤立波的振幅满足一定的条件下,代数Rossby孤立波才随纬度的增高(β减小)而减慢。并且代数Rossby孤立波的结构与大气中的偶极子阻塞是一致的。     

大气中对称运动的非线性稳定性分析

本文利用分岔和突变理论讨论了非线性对称运动的稳定性,结果表明: (1)在的情况下,非线性对称运勃方程在平衡点P(0,0)和Q((fs)/β,0)附近具有完全不同的性质。 (2)在的情况下,当时,对称运动可以产生亚临界分岔,而当时,对称运动可以产生超临界分岔。 (3)在的情况下,当条件和同时满足时,对称运动可以产生尖点(cusp)突变。     

旋转正压大气中的非线性Schrödinger方程和大气阻塞

本文利用WKB方法导出了旋转正压大气中的非线性Rossby波所满足的立方Schrödinger方程,指出在1≤m≤2的情况下,非线性Schrödinger方程具有包络孤立波解,同时我们还对大气中的包络Rossby孤立波的流场进行了计算,结果得到了阻塞高压和切断低压等结构,并且这些阻塞系统能够维持五天以上。     

近几十年北半球孤立子阻塞和偶极子阻塞活动的对比研究

对1958—1997年美国NCEP逐日高度场再分析资料进行低通滤波,利用滤波后的资料统计分析了北半球的孤立子阻塞和偶极子阻塞的地理位置分布、年际变化、季节特点等,又对大西洋、太平洋和乌拉尔山地区3个阻塞多发地的孤立子阻塞和偶极子阻塞活动特点进行比较,发现偶极子阻塞的纬度主要活动带比孤立子阻塞偏北5~10个纬度;孤立子阻塞主要在大西洋地区和乌拉尔山区活动,偶极子阻塞主要发生在太平洋地区,无论孤立阻塞还是偶极子阻塞在60°W~140°W(即美洲地区)都是最少的;孤立子阻塞和偶极子阻塞都有明显季节变化,孤立子阻塞活动的纬度峰值区是春季、秋季和冬季一致,夏季最偏北;偶极子阻塞活动的纬度峰值区是夏秋季位置最偏南,冬季发生区最偏北。孤立子阻塞经度的季节性要比偶极子阻塞更显著,但夏季经度位置最偏东和冬季最偏西的特点一样;太平洋地区无论孤立子阻塞还是偶极子阻塞活动纬度区都比大西洋和乌拉尔山地区偏北5~10个纬度;孤立子阻塞和偶极子阻塞天数都是冬季最多,春季次之,孤立子阻塞天数夏、秋数量相差不多,秋季稍多,偶极子阻塞秋季最少;孤立子阻塞和偶极子阻塞都有逐年减少的趋势,两者具有相反的年际变化等一些有意义的结果。     

层云加热对热带大气季节内振荡的影响

本文研究了层云降水加热对于激发热带大气季节内振荡(Madden-Julian oscillation,简称MJO)所起到的作用.将层云加热作用引入到非线性的CISK (Conditional Instability of Second Kind)-Kelvin波方程组,并分别利用截谱方法和四阶Runge-Kutta方法...     

变分原理和大气运动的稳定性

本文通过引入守恒的伪动量(Pseudo-Momentum),并利用Hamilton函数,Casimir泛函,建立了一个新的Lyapunov泛函,在此基础上使用变分原理得到了大气运动所满足的广义稳定性判据。当基本气流仅存在经向切变时,所得到的广义稳定性判据与用经典标准模方法所得到的稳定性判据是一致的。