垂直切变风场中声重波的Burgers-KdV方程研究

本文从可压缩流体的原始动力学方程出发,利用二维约化摄动方法推导出垂直切变风场中考虑曳引效应的二维声重波的Burgers-KdV方程,并对其非线性性态作了一些研究.主要结果:1.声重波在远场处能激发起孤波和多周期波列等非线性波动;2.给出上述非线性波动与大气背景风场、密度等的制约关系;3.进一步推测大气风剪切是E_s形成的可能机制.从本文推导出的方程出发,可进一步研究声重波远场处的相互作用、能量转换、不稳定性和定源等问题.     

垂直切变风场中声重波的谱传播

本文研究声重波在垂直切变风场中传播时谱结构的改变。根据可压缩情况下的流体力学方程组,导出垂直切变风场中大气声重波的谱方程。并指出,这个谱方程是Taylor-Goldstein方程在可压缩和任意垂直波长情况下的推广。由谱方程出发,考虑低边界上的声重波强迫为高斯谱型,采用差分方法,我们计算了ω-KH二维空间中的高层谱响应。结果表明,在具有垂直切变的背景风场作用下,声重波的谱结构发生了改变:1.在原强迫谱所覆盖的谱区段内,一些谱成份被挖除,形成了尖锐的谱峰群;2.最大谱峰发生了偏移;3.波谱变得狭窄。这些变化是垂直切变风场对声重波谱滤波的结果。文中还将上述结论与电离层观测结果进行比较,解释了某些观测现象。     

垂直切变风场中声重波的谱传播

本文研究声重波在垂直切变风场中传播时谱结构的改变。根据可压缩情况下的流体力学方程组,导出垂直切变风场中大气声重波的谱方程。并指出,这个谱方程是Taylor-Goldstein方程在可压缩和任意垂直波长情况下的推广。由谱方程出发,考虑低边界上的声重波强迫为高斯谱型,采用差分方法,我们计算了ω-K_H二维空间中的高层谱响应。结果表明,在具有垂直切变的背景风场作用下,声重波的谱结构发生了改变:1.在原强迫谱所覆盖的谱区段内,一些谱成份被挖除,形成了尖锐的谱峰群;2.最大谱峰发生了偏移;3.波谱变得狭窄。这些变化是垂直切变风场对声重波谱滤波的结果。文中还将上述结论与电离层观测结果进行比较,解释了某些观测现象。     

低频大气声重波的非线性Schrdinger方程

本文采用多重时空尺度展开的方法,对于不可压缩等温大气,导出了二维情况下低频声重波的非线性Schrdinger方程,讨论了声重波的非线性性质.在垂直方向上,声重波具有可传播性和幅度随高度增长的特性;在水平方向上,声重波能表现为孤子包络调制的波列.     

时空变化风场中声重波波包的演变

本文从可压缩情况下的流体力学方程出发,采用多重尺度方法和W.K.B.方法,研究时空变化风场中声重波波包的演变过程。文中导出了声重波波长、相速、传播方向以及振幅的演变方程。结果表明,沿群路径上波长、相速和传播方向的变化取决于风场的时空变化以及风场与波的相对方位。此外,波振幅的演变方程还表明:在时空慢变风场中,声重波的波作用量具有守恒性,声重波波包能量增加伴随波频率增高,声重波波包能量减小伴随频率降低。能量变化的实质是,风场的时变性引起了波流相互作用。     

低频大气声重波的非线性Schr?dinger方程

本文采用多重时空尺度展开的方法,对于不可压缩等温大气,导出了二维情况下低频声重波的非线性Schr?dinger方程,讨论了声重波的非线性性质.在垂直方向上,声重波具有可传播性和幅度随高度增长的特性;在水平方向上,声重波能表现为孤子包络调制的波列.     

低频大气声重波的非线性Schr?dinger方程

本文采用多重时空尺度展开的方法,对于不可压缩等温大气,导出了二维情况下低频声重波的非线性Schr?dinger方程,讨论了声重波的非线性性质.在垂直方向上,声重波具有可传播性和幅度随高度增长的特性;在水平方向上,声重波能表现为孤子包络调制的波列.     

时空变化风场中声重波波包的演变

本文从可压缩情况下的流体力学方程出发,采用多重尺度方法和W.K.B.方法,研究时空变化风场中声重波波包的演变过程。文中导出了声重波波长、相速、传播方向以及振幅的演变方程。结果表明,沿群路径上波长、相速和传播方向的变化取决于风场的时空变化以及风场与波的相对方位。此外,波振幅的演变方程还表明:在时空慢变风场中,声重波的波作用量具有守恒性,声重波波包能量增加伴随波频率增高,声重波波包能量减小伴随频率降低。能量变化的实质是,风场的时变性引起了波流相互作用。     

武汉地区中尺度电离层声重波扰动的变化特性

利用武汉电离层观象台高频多普勒台阵的覆盖太阳活动高、低年份,长达５年的连续观测数据,采用小波分析等方法估算电离层声重波扰动（ＴＩＤ）的传播参量,通过这些参量对武汉地区电离层扰动形态和变化规律进行了系统分析研究．结果表明,观测到的中尺度电离层声重波扰动（ＭＳＴＩＤ）存在二个显著季变化,在传播速度和周期上有明显差异的优势传播方向：一个指向东北方,传播的方位角主要分布在３０°─７０°之间（０°为正北,以顺时针方向表示传播方位角）,它在夏季出现率最大,冬季基本消失;另一个优势方向指向正南,方位角主要分布在１５０°─２２０°范围,主要出现在冬季．文中还给出了ＭＳＴＩＤ的年、日变化,并进一步探讨了其变化特性的可能形成机理．     

武汉地区中尺度电离层声重波扰动的变化特性

利用武汉电离层观象台高频多普勒台阵的覆盖太阳活动高、低年份，长达５年的连续观测数据，采用小波分析等方法估算电离层声重波扰动（ＴＩＤ）的传播参量，通过这些参量对武汉地区电离层扰动形态和变化规律进行了系统分析研究．结果表明，观测到的中尺度电离层声重波扰动（ＭＳＴＩＤ）存在二个显著季变化，在传播速度和周期上有明显差异的优势传播方向：一个指向东北方，传播的方位角主要分布在３０°─７０°之间（０°为正北，以顺时针方向表示传播方位角），它在夏季出现率最大，冬季基本消失；另一个优势方向指向正南，方位角主要分布在１５０°─２２０°范围，主要出现在冬季．文中还给出了ＭＳＴＩＤ的年、日变化，并进一步探讨了其变化特性的可能形成机理．     

微分方程反演声阻抗剖面

本文就一维波动方程反问题用折叠反演方法和ＣＤＰ道集数据对地层声阻抗进行反演，制做了声阻抗剖面．为物探解释提供新技术．     

声波测井中的纵波和横波

充流体井中声传播理论是声波测井的理论基础。Blot（1952）绘出了充流体井中简正模式和斯通利波的频散曲线,White等（1968）首先计算了合成全波列波形,Peterson（1974）和余寿绵（1984）导出了简正模式和斯通利波的振幅表达式。余寿绵还预言纵波和横波是一种共振现象,为沿轴向传播存在特征频率的不衰减波。但是,现行理论认为纵     

微分方程反演声阻抗剖面

本文就一维波动方程反问题用折叠反演方法和ＣＤＰ道集数据对地层声阻抗进行反演,制做了声阻抗剖面．为物探解释提供新技术．     

参考波速线性变化时的声波方程逆散射反演

声波方程的逆散射反演乃是求解双曲型偏微分方程系数项反问题的一种解析方法,一般利用Born近似把这一非线性反问题线性化,并给出了恒参考波速介质中反问题解的解析表达式.由于Born近似假定波速扰动为一级无穷小,因此,在大多数情况下,恒参考波速介质模型的反问题的解无法得以应用.本文研究介质参考波速沿某个方向线性变化时的声散射理论,导出了声波方程逆散射问题解的解析表达式,从而既可使Born近似的假定在大多数情况下能得以满足,又可利用快速Fourier变换快速实现介质波速扰动的反演成象.     

武昌重力潮汐基准研究

为了检验和完善理论地球模型和海潮模型,必须提高重力潮汐观测的精度。这除了提高仪器的精度以外,关键问题在于仪器的格值的准确性,因为它是衡量潮汐参数的尺度。但是,各种类型重力仪的出厂格值存在着误差,且各成系统,其系统偏差可达1％-2％。需要高精度的潮汐基准与之比较,统一和确定重力仪的格值。根据国际地潮中心的观测结果分析,布鲁塞尔潮汐基准系统可能偏大。因此,建立我国重力潮汐基准,对固体潮观测与研究具有重要意义。     

IMPROVEMENTS IN THE OBSERVATION OF SHEAR WAVES*

The observation of shear waves is finding more interest in seismic exploration, especially for the determination of additional lithologic parameters, e.g. V^p/V^s. We demonstrate the observation of converted waves in routine seismic work by means of horizontal geophones. Field technique and data processing permit acquisition and interpretation of converted waves in connection with routine seismic measurements. A special interpretation of the recorded converted waves results in the shear wave velocity and the V^p/V^s relation.