INNER AND OUTER STRUCTURES OF TROPICAL CYCLONE Ⅱ. BAROCLINIC MODEL

A tropical cyclone is divided into inner and outer regions in which temporal and spacial scales and physical quantities are all different.Making use of the scale analysis and perturbation methods the gov-erning equations of barotropic and baroclinic models are obtained for the two regions, respectively.In the two models the stream and presure fields are solved analytically and the obtained structures are ap- proximately consistent with observations.It is shown that there are different governing equations for the inner and outer regions of the tropical cyclone.The inner region is governed by the cyclostrophic wind and an evolution equation, the outer region by the gradient wind and another evolution equation.     

Wave-CISK和低纬大气低频振荡

本文运用一个包含Wave-CISK机制的斜压半地转模式来讨论低纬大气中的低频振荡。在我们以前研究工作的基础上，不仅考虑了CISK机制的作用，而且考虑了CISK机制垂直速度w[B]随纬度的变化。这样，建立的半地转模式和相应的解析解更能反映CISK机制对低纬低频振荡的作用。在求解中，我们运用了本征函数S[-3/2][m]（Sonine多项式）展开的方法，结果不仅得到了模式中所含的CISK-Kelvin波和CISK-Rossby波波速与对流凝结潜热参数η的关系，而且显示了低纬高、低层大气间的相互耦合作用。在这样     

大气运动的螺-极分解和Beltrami流

本文首先将不可压缩流体速度场的螺-极分解用来描写三维大气运动的垂直速度、涡度和螺度；其次，叙述了Beltrami流的概念，并论证了对于无摩擦的大气运动满足广义地转关系的定常解就是大气运动的Beltrami流；最后，应用小参数方法讨论了定常准地转模式中的螺度，研究指出：大气运动的螺度紧密地与稳定层结条件下的垂直运动和温度平流有关：上升运动和暖平流对应于正螺度，下沉运动和冷平流对应于负螺度。     

A PRELIMINARY ANALYSIS ON MECHANISM OF SIZE CHANGE IN TROPICAL CYLONE

By using the WKB method and slowly-varying wave packet theory the maincause for the sisechange in tropical cyclones is analyzed. It is shown that the size change in tropical cyclones is mainly determined by the inner factors. In general case the angular frequencies of inertio-gravity waves are positive, thus provided that both stratification and inertia are stable, when the parameters of inertial andstatic stabilities increase with the distance from the centre, the sise gets larger; when the parameters of inertial and static stabilities decrease with the distance from the centre, the size gets smaller. The for mer may be called the "expanding" of tropical cyclones and the latter may be called the "shrinking" of tropical cyclones.     

雅可比椭圆函数在大气和海洋动力学中的应用:二维非线性Rossby波研究

提出了扩展雅可比椭圆函数方法，来求得Petviashvili方程的精确解析解.Petviashvili方程被视为正压准地转位涡度方程的非地转扩展，应用该方法可以得到很多二维非线性Rossby波的周期波解，在取极限情况下，也可以得到二维Rossby孤立子解.     

地球自转与El Ni 0--海气耦合理论

从低纬的海气耦合的浅水模式方程组出发,运用正交模和特殊函数的方法进一步讨论地球自转速率变化对海气耦合系统的影响.研究表明:地球自转速率的变化通过海气耦合一方面使大气和海洋的Kelvin波和Rossby波的移动及稳定性发生变化,另一方面使纬向风、洋流和海表温度发生变化.特别是在地球自转减慢时,通过海气耦合,出现纬向风和洋流异常和大洋东部海表温度增加,从而导致引起全球气候异常的El Ni o现象.     

从单摆到混沌,从孤波到湍流

我们从单摆运动规律入手论述非线性动力学.有关非线性动力学的一些概念如混沌、吸引子、分形、Lyapunov 指数和自组织临界性等都作了讨论,并且评论了混沌和同宿轨道,同宿轨道和孤波,孤波和湍流.湍流和自组织临界性之间的关系.这些为进一步研究非线性动力学提供了线索.     

Wave-CISK、蒸发-风反馈和低频振荡

本文利用一个包含有Wave-CISK和蒸发-风反馈机制的斜压半地转模式来讨论低纬大气运动,其中引入了反映CISK机制的无量纲对流凝结加热参数η和反映蒸发-风反馈机制的无量纲参数α_0,求得了η=0情况下的解析解及η≠0情况下的一级近似解,对η≠0情况下向东传播的类似于低频振荡的波动进行了讨论,从理论上指出了蒸发及非均匀加热对低频振荡的维持所起的重要作用.     

热带气旋的内、外区结构──Ⅰ.正压模式

将热带气旋分为内外两区，两区的空间、时间及物理量有不同的尺度，应用尺度分析和摄动法到热带气旋的两个区域，分别在正压模式和斜压模式中求得了这两个区域的控制方程，在两个模式中，还解析地求得了两个区域的流场和气压场，得到的结构与实际热带气旋的结构较为接近。研究表明，热带气旋内区和外区有不同的控制方程，内区受旋转风和一个演化方程制约，而外区受梯度风和另一个演化方程制约。     

热带气旋的内、外区结构──Ⅱ.斜压模式

将热带气旋分为内外两区，两区的空间、时间及物理量有不同的尺度。应用尺度分析和摄动法到热带气旋的两个区域，分别在正压模式和斜压模式中求得了这两个区域的控制方程。在两个模式中，还解析地求得了两个区域的流场和气压场，得到的结果与实际热带气旋的结构较为接近。研究表明：热带气旋内区和外区有不同的控制方程，内区受旋转风和一个演化方程制约，而外区受梯度风和另一个演化方程制约。