缓变地形下β效应的Rossby代数孤立波

正压流体中,从准地转位涡方程出发采用摄动方法和时空伸长变换推导了在缓变地形下β效应的Rossby代数孤立波方程,得到Rossby波振幅满足带有缓变地形非齐次Benjamin-Davis-Ono(BDO)方程的结论.通过分析孤立Rossby波振幅的演变,指出了β效应、地形效应是诱导Rossby孤立波产生的重要因素,说明了在缓变地形强迫效应和非线性作用相平衡的假定下,Rossby孤立波振幅的演变满足非齐次BDO方程,给出在切变基本气流下缓变地形和正压流体中Rossby波的相互作用.     

正压大气模式下具有β效应与地形效应的Rossby孤立波

正压大气模式下,采用摄动方法和时空伸长变换推导了具有β效应、地形效应和耗散的mKdV-Burgers方程,得到Rossby孤立波振幅的演变满足带有β效应,地形与耗散的mKdV-Burgersm方程的结论.说明β效应、地形效应是诱导Rossby孤立波的重要因素.     

热带海洋和大气中地形Rossby波和Rossby波的耦合不稳定

当大尺度背景场存在赤道急流时, 由相应不均匀的温跃层(海洋)和高度场(大气)激发出的地形Rossby波和由β效应激发出的Rossby波, 在一定条件下, 通过相互作用后可产生一类新的不稳定, 称为地形Rossby波和Rossby波的耦合不稳定. 讨论了这类波系在ENSO发展中可能起的作用.     

正压大气模式中在地形效应和β效应作用下的非线性Rossby包络孤立波

在正压大气模式下,采用多重尺度法研究了基本气流具有弱切变的正压非线性Rossby孤立波包,得到了当波振幅和纬向波数都是缓变情况下Rossby波包振幅的演变满足带有β效应和小尺度地形作用的非线性非齐次Schrdinger方程.说明β效应和地形效应是诱导Rossby包络孤立波的重要因素.     

具有非线性地形的正压流体中孤立Rossby波的mKdV方程

正压流体中,采用摄动方法将准地转位涡方程推导出地形效应的mKdV方程,得到Rossby波振幅的演变满足地形效应的mKdV方程的结论,说明地形效应是诱导Rossby孤立波的重要因素.     

N层模式大气中地形效应下的斜压Rossby孤立波

从N层位涡方程出发,无量纲化位涡方程,得到各位面上的位涡方程,在N位面上的涡度方程中考虑地形效应对Rossby孤立波的影响,用约化摄动法和时空伸长变换推导出地形效应作用下的Korteweg-de Vries(KdV)方程,说明地形对斜压Rossby孤立波的产生有重要的影响.     

推广的β平面近似的Rossby孤立波包

研究了在中高纬度下考虑推广的β平面,研究了基本气流具有弱切变的非线性正压Rossby波,得到了偶极子阻塞形成的一个理论及其影响的问题.采用多重尺度法的方法,获得了Rossby波包满足非线性Schr9dinger方程的结果,通过δ效应对波包的波数产生影响,从而对Rossby的频率产生影响.指出:当Rossby波的波数满足k~2/3-Fm~24k~2+4/3F(k为纬向波数,m为经向波数)时,大气中周期Rossby波可以产生调制不稳定,形成包络Rossby孤立波.由于δ效应会对波数产生影响,推广了大气阻塞理论的结果.     

地形作用下的近赤道非线性Rossby波

本文首次从带有地形的赤道大气基本方程组出发,利用浅水模式近似、半地转近似、Gardner-Morikawa变换以及摂动展开法得到了具有地形效应的赤道非线性波动振幅所满足的Korteweg-de Vries方程,并且利用Jacobi椭圆函数展开法求得非线性方程对应的周期波解和孤立波解,指出地形是产生赤道Rossby孤立波的重要因素.     

Coriolis力作用下的β效应与层结效应的Rossby孤立波

从包含完整Coriolis力的大气运动方程组出发,利用半地转近似导出了β效应、层结效应和地球旋转水平分量f_h共同作用下的非线性Rossby波满足KdV方程以及KdVmKdV方程.结果表明β效应、层结效应和地球旋转水平分量对Rossby的作用.     

关于完整Coriolis力和地形作用下非线性Rossby波的研究

从含有完整Coriolis力的地转位涡方程出发,采用合理的赤道β平面近似,利用摄动法和时空伸长变换,推导了具有地形和耗散共同作用下的非线性Rossby波演变规律,其振幅满足非齐次Benjamin-Davis-Ono-Burgers(BDO-Burgers)方程.分析说明了地球旋转水平分量和下垫面对Rossby波演变的影响.当取特殊情况时,本文的结论可以退化为前人的结果.     

完整Coriolis力作用下的二维非线性Rossby波

本文在正压流体中,从包含完整Coriolis参数的准地转位涡方程出发,在弱非线性长波近似下,采用多时空尺度和摄动方法,推导出大气非线性Rossby波振幅演变满足带有地形强迫的非线性Zakharov-Kuznetsov(ZK)-Burgers方程.结果分析表明:地球旋转的水平分量、β效应、地形效应和耗散都是诱导二维Rossby波产生的重要因子.     

线性缓变下垫面和耗散共同作用的Rossby孤立波包

本文从正压流体的准地转位涡方程出发,考虑到Rossby波随时间、空间演变的多尺度特性,采用多重尺度和摄动展开的方法推导了在线性缓变下垫面和耗散共同作用下的非线性Rossby波包演变满足推广的非线性Schdinger方程,并得到单个包络的孤立波解.通过分析包络的孤立波解,指出在耗散与下垫面共同作用下,大气中会出现双曲正割形状的Rossby孤立波包.同时得到,在切变基本流存在的情况下,地形强迫和耗散对Rossby包络孤立波的传播速度、波数和频率均有影响的结论.     

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.     

平面SH波作用下部分充填圆弧形沉积谷的二维土层和地形放大效应

场地效应通常包含土层放大效应和地形放大效应,为了揭示二者的相对贡献,本文构造了平面SH波作用下部分充填沉积谷的解析模型,借助于区域分解策略,在波函数展开法的框架下,提出了超定方程组解法,得到了部分充填圆弧形沉积谷对平面SH波散射的波函数级数解,而且级数解的收敛测试表明了超定方程组解法的必要性.通过与文献结果进行对比,验证了本文方法的正确性.通过调整解析模型中两个子区域内的材料参数,计算了沉积谷引起的场地放大效应和相应的空河谷引起的地形放大效应.对二维土层与地形效应进行对比分析,结果显示,在沉积谷内二维土层放大效应通常强于地形放大效应,而地形放大效应决定了沉积谷外的地面运动放大形态.针对最大地面运动,进行了沉积谷和相应空河谷的参数分析,进一步描述了二维土层放大效应,研究结果表明二维土层放大效应引起的最大地面运动通常远远大于地形放大效应引起的最大地面运动,并且二维土层效应通常随着土层与基岩的阻抗比的增大而增大,但不是一维土层放大效应与二维地形放大效应的简单线性叠加.      

SH波入射时凸起场地的地形和土层放大效应

基于间接边界元法,首先采用Ricker波作为输入波,分别研究了SH波入射时均匀半空间凸起场地、两侧含覆盖土层的岩质凸起场地、匀质土质凸起场地、异质土质凸起场地的波传播特征,同时比较了凸起地形与土层对Ricker波的放大效应,研究表明,覆盖土层能增强场地对地震动的散射和反射效应并延长地震动持时,土层对地震动的放大效应比凸起地形对地震动的放大效应更为显著。在此基础上进一步以Taft波、El Centro波和天津波作为输入地震动,研究了异质土质凸起场地的地震响应,就本文所考虑的模型而言,这3种地震动输入下得到的凸起场地对地表加速度反应谱峰值的放大幅度分别为102.9%、149.9%和186.7%,大大高于建筑抗震设计规范中为考虑地形效应而对水平地震影响系数最大值进行增幅的取值。     

DK-1面波震级偏差在二维空间的变化研究

提出了对震级二维空间的校正方法，对北京地震台1989～2001年的大震速报地震做了分析。由于全国各地震速报台均为DK—1仪器，故仪器的幅频特性不存在很大的差异性。通过本次研究，我们发现了我台速报震级在不同的震中距和不同的震中方位上存在明显的系统偏差，对我台的震级校正具有实质的作用。本次分析以《中国地震速报台网观测报告》的最终数据为准，利用四层地球模型下的震中距和震中方位角的计算公式，分别计算出每个地震的震中距和方位角，保证了分析结果的可靠性。     

基于广义的炮偏移方法实现地表多次波和一次波联合成像

多次波是地下反射层的多次波反射,也蕴含了地下反射界面的信息,因此并不是绝对地只能被当做噪音来处理.为实现对地下构造的准确成像,本文基于广义概念上的炮偏移成像算法,对常规一次波偏移方法从用于向下延拓的上、下行场以及成像条件方面进行了改进,将同时含有表层多次波的炮记录与脉冲震源之和作为下行延拓的震源波场,将同时含有表层多次波和一次波的炮记录作为接收波场,并应用2D反褶积成像条件进行成像,实现了表层多次波和一次波联合成像.在数值试验部分,通过对相对简单的五层模型和Sigsbee2b模型数据的数值测试表明,该方法可以很大程度上压制常规成像方法中由多次波带来的成像噪音.     

华北几次大震前弱震分布参数R（t）的异常变化

本文详细研究了1974年以来华北地区9次Ms≥5.0级大震前，小震时空分布参数R（t）的变化特征。结果表明：华北地区9次Ms≥5.0级大震前小震时空分布参数R（t）值均出现了先上升，然后下降直至主震发生的异常图像。根据R(t)值异常可能对未来发生的大震作出一定程度的预报。文中对R(t)值异常变化的机制进行了初步讨论。