地壳波浪运动机制探讨

讨论了地壳波浪运动形成的机制及其效应 ,并为地壳波浪状镶嵌构造学说提供了初步的数理模型和理论依据。     

旋转球体上二维水体长波的一个典型驻波问题

通过分析等深矩形海湾里的潮波运动,研究了旋转球体（地球）上二维水体长波的一个典型驻波问题。分析对比该二维驻波和一维驻波,可以看出前者的图形比后者要复杂得多,但其规律性却是十分明显的;其中最主要的特征是空间上相间配置的无潮点和圆流点。由矩形海湾里潮波能量传播的分析可知,判断该二维驻波的运动学特征,主要应从波动的宏观结构着眼,而不是像一维的那样判断有无能量的传播。文章着重从理论上进行分析,但是在实际海洋中不乏这种潮波运动的广泛例证。     

日冕微波辐射甚长周期脉动的观测证据

利用国家天文台微波(1.0-2.0 GHz和2.6-3.8GHz)射电频谱仪于1998年9月23日观测到了一个稀少事件,它是一个伴生多重周期脉动、Ⅲ型爆发和类I型噪暴的复杂射电Ⅳ型爆发,着重介绍该爆发所具有的多重长周期(约7.3、4.9、3.7、1.2和0.4分钟)脉动成分。这个长周期脉动可能是归因于在封闭环中的驻波模式,由于光球层速度场驱动的MHD的Alfven驻波横穿磁场,导致了对射电辐射的调制。此外,由于这些脉动存在向下的运动,也不排除在一个封闭环或开放场结构中传播的扰动引起振荡的可能性。因为Alfven波的共振与光球层5分钟振荡模式相联系,所以甚长周期的脉动可能来自光球层驱动源的假设,可以说明日冕磁环和光球层之间存在一个互相耦合的可能性。     

几种结构损伤诊断方法对比研究及实验验证

结构损伤诊断是过去几十年来国内外研究的热点,但从成果看,进展缓慢.多数学者注重数字信号处理和传感技术,而忽视了作为有无损伤判据的结构健康基准的研究.当然,除了组成材料不同外,结构形式也多种多样,通过统计分析大量标准样本而建立人类健康基准的方法无法在结构工程中实现.然而,结构损伤这一客观存在必然反映在结构的响应信号中,在恰当地把握结构行为的基础上,有的放矢地采集、分析结构响应信号,仍可以在一定程度上识别结构的损伤.经系统梳理、筛选,本文对几种物理概念清晰、专注于健康基准的损伤诊断方法,通过理论分析、模型试验和数值模拟等手段进行了深化和扩展研究,取得如下主要成果:     

赤道太平洋低频波动的某些特征

利用赤道附近南北纬１０度之间２２个站的水位观测资料和位于１４０°Ｗ浮标站的海流资料,分析了热带太平洋赤道区域低频波动的特征,发现季节内时间尺度的变化在赤道海区是一个普遍的现象。热带西太平洋海区上层海洋季节内时间尺度的变化可由具有东传性质的Ｋｅｌｖｉｎ斜压模态的波动和具有西传性质的Ｒｏｓｓｂｙ斜压模态的传播所引起,在赤道上,东向传播的波速约为２．７ｍ／ｓ,在赤道以北,西向传播的波速约为１．６ｍ／ｓ。在赤道东太平洋２５０ｍ的深度上,可以发现西太平洋低频变化对该处流速的影响,从西太平洋传播到东太平洋的平均速度大约１．３ｍ／ｓ。中太平洋低频变化具有驻波的特征,１９８６～１９８７ＥｌＮｉｎｏ事件的发生与这种驻波振荡有关。     

南极绕极波的行波与驻波共存系统分析

南极绕极波(ACW)是近10年来海洋和大气科学领域研究的重要内容之一,其特征表现为一种海气耦合的年际信号在南大洋的明显东向传播。文中依据波动的基本原理,利用非线性拟合方法得到了绕极波行波的平均波速、波数和角频率和印度洋驻波的表达形式,得出行波和驻波具有相同的角频率。针对绕极波纬圈传播的不连续现象,提出了南极绕极波是行波和驻波共存系统的新见解。行波与驻波共存系统由三部分组成:在南大洋的太平洋西侧发生SLP振动,与发生在太平洋中低纬度的过程有关;在太平洋和大西洋存在传播的行波,行波在太平洋最强,到大西洋明显减弱;在印度洋SLP系统表现为局地变化,体现明显的驻波特征。三部分有共同的周期,表明三部分是统一的动力学系统,证实了行波与驻波共存系统可以很好地表达南极绕极波的时空特性和传播特征。     

表面驻波作用下紊动射流运动特性的试验研究

对表面驻波作用下紊动射流运动进行了试验研究。应用多普勒激光测速仪(LDV)进行流速场量测,应用电容式波高仪测量表面波动特性。结果表明,在表面驻波作用下,紊动射流动量主导远区流速的横向变化仍然可以用高斯分布表达,横剖面上流速的等值线图由原来对称于轴心的圆形变形为椭圆形;表面波动增强了紊动射流的扩散能力。     

El Nino的周期变化和空间特征——兼应用PC和CPC分析太平洋海温距平场

本文联合利用实主成分(以下简称PC)分析和复主成分(以下简称CPC)分析,探讨太平洋SST演变的时空特征.结果表明:这两种分析方法得到的第一个主成分都展示El Nino随时间周期性变化,在PC中表现为峰谷的变化,在CPC中表现为振幅和位相的变化;相应的荷载向量主要反映El Nino和La Nina事件时期空间分布特征,大振幅区域位于主要冷暖洋流活动中心.第一个复荷载向量可以认为在驻波上附加一个南北向传播的行波.第二个荷载向量为一驻波,第三个复荷载向量看上去像一个东西向传播的行波,后两个特征型各自强调不同El Nino和La Nina时期的空间特征.驻波峰、谷区域之间呈现反相关关系;这里虽然没有研究波群和群速度,但就行波而言,也初步看出能量传播的路径.与复荷载向量对应的实荷载向量仅显示驻波特征.     

中国东部旱涝与东亚“纬向驻波”环流型相关关系的数值试验

亚洲是世界著名的季风区,我国降水分布特征与东亚行星尺度环流型背景以及大地形结构有密切关系。本文采用p-σ坐标原始方程模式,着眼于西太平洋副热带高压与大陆热低压系统强度及其相互配置关系,即相应于东亚夏季风不同强度,与东亚海陆热状况密切相关的“纬向驻波”特征,研究夏季风流型与中国东部降水分布的相关。本文数值试验研究了东亚夏季风基本气流汇合特征与海陆纬向驻波环流型的相关;夏季暖湿区分布,暖湿舌形成与中国东部降水关系。还研究了我国东部雨带形成的高、低层流场的动力结构以及南亚高压活动特点。