地形Rossby波相速和稳定性数值计算

目的 利用考虑地形影响的浅水波模式研究地形坡度对地形Rossby波相速和稳定性的影响。方法 对特征值问题形式的卢平面通道内波动控制方程离散化后进行数值计算，求出地形Rossby波相速和增长率的数值解。结果 地形坡度越大，扰动波长越长，地形Rossby波相速越慢，当扰动波长和地形坡度大于一定值后，地形：Rossby波将呈现准定常特征，甚至出现向西传播。结论 考虑了地形坡度作用以后，地形Rossby波相速将减小，并且有可能出现不稳定增长，最不稳定波长随基本气流强度的增强而增加，当基本气流流速为10m／s(20m／s)时，最不稳定波长约为2400～2500km(3000km)。     

地形及标量非线性作用下的Rossby孤立波机制研究

地形及标量非线性作用下的Rossby孤立波具有不同的演化机制，为理解及解释实际大气运动提供了一定的理论依据。首先，从具有球面效应下的地转平衡和浅水模型出发，利用尺度分析等手段得到了具有标量非线性项意义下的位势涡度守恒方程。其次，利用多重尺度及摄动展开法，推导了非线性Rossby孤立波振幅演变所满足的Gardner方程。通过定性分析及定量数值计算模拟了Rossby孤立波的生成、发展过程。揭示了地形、标量非线性在Rossby孤立波的激发和传播中有着重要作用。     

完整Coliolis力与缓变地形作用下的Rossby波

在正压流体中,从含有完整Coliolis力的地转位涡方程出发,采用时空伸长变化与摄动法,推导了切变纬向流中缓变地形下的Rossby波的振幅满足非齐次mKDV-Burgers方程.结果表明,Coriolis力的水平分量和地形随时间的缓慢变化会对Rossby波产生一定的影响;说明β效应、地形效应和切变基本流是诱导Rossby波产生的重要因素.     

地形对涡旋Rossby波影响的研究

用一个高分辨率的准地转正压模式,分析了中尺度理想地形面上空涡旋Rossby波(VRW)的传播问题.指出,地形对VRW的传播速度,台风中心位置及台风内区的非对称结构均构成影响.据此,提出了地形涡旋Rossby波的新概念.与无地形试验相比,南(北)坡地形条件下,台风中心向偏西南(东北)方向移动.南坡、北坡地形VRW引起的台风内区非对称结构的特征正好相反,形成了两类截然不同的内区非对称结构.     

层结流体中缓变地形与耗散作用下的孤立Rossby波

在层结流体中,从带有热外源、缓变地形的下边界条件以及带有耗散的绝热准地转位涡度方程出发,利用小参数展开与时空伸长变换推导了具有热外源、β效应、耗散作用、缓变地形效应的Rossby孤立波方程,得到Rossby孤立波振幅的演变满足带有耗散、热外源与缓变地形的非齐次非线性(KdV-Burgers)方程的结论.     

岛屿地形对涡旋Rossby波传播影响的研究

首先在静止基本状态下,从线性f平面极坐标浅水方程出发,利用WKB方法求解方程,在理论上给出了一类由于地形βeff作用引起的Rosbby波的传播特征解,此类Rossby波类似于涡旋Rossby波(VRW),其中地形βeff作用与台风涡旋基态的垂直相对涡度径向梯度作用相似,此分析解可帮助理解地形对涡旋Rossby波的影响作用.在此基础上,利用一个高分辨率的浅水模式具体讨论了圆形、类似于台湾岛屿椭圆地形对VRW传播以及结构特征变化的影响.结果表明,地形对VRW的传播速度,台风内区的非对称结构的变化均构成影响.当台风位于地形东南一定距离处,与无地形相比,涡量向内向外传播均增强,扰动能量增大,涡量环绕地形中心沿等高线顺时针方向移动,局域风速增大,并形成尺度为几十公里左右的强局域风速区,平均风速减小.     

完整Coriolis力作用下非线性ZK方程

在正压流体中,从完整Coriolis力作用下的准地转位涡方程出发,采用多时空尺度和摄动方法,导出Rossby波振幅演变满足带有地形和外源强迫的非线性(2+1)维的Zakharov-Kuznetsov方程.通过分析Rossby波振幅的演变,指出Coriolis力的水平分量、β效应、地形效应及外源是诱导(2+1)维Rossby波产生的重要因素.     

一类陆架地形波系在El Nino信号传播中的作用

从El Nino信号在赤道外陆架海洋中传播的可能性出发,讨论了陆架地形波系和赤道波系在动力学上的相似性,和赤道波系一样,陆架波地形系也由惯性重力波、Kelvin波、陆架地形-Rossby波、Rossby-重力混合波等组成.指出,当海洋三边存在陆架而一边为赤道时(如北太平洋),则陆架波系和赤道波系中的Kelvin波,在北(南)半球将以逆(顺)时针方向携带信号绕海盆一周,而两个波系中的Rossby长波和陆架地形Rossby长波,在北(南)半球将以顺(逆)时针方向绕海盆一周,即通过陆架地形波和赤道波为海洋中某些信号的传播组织成一个绕海盆的环路.这种物理过程可望用以解释发生在海洋中的某些长周期现象,如El Nino/La Nina现象.     

地形强迫下的Rossby波和Pseudo—Rossby波

本文在半地转近似下，用相角函数和微分方程图分析的方法，讨论了地形强迫下非线性Rossby波方程中存在Rossby波和Rseudo-Rossby波解的坡徒条件和初始场扰动条件。     

地形强迫下的Rossby波和Pseudo—Rossby波

本文在半地转近似下,用相角函数和常微分方程相图分析的方法,讨论了地形强迫下非线性Rossby波方程中存在Rossby波和Pseudo-Rossby波解的坡陡条件和初始场扰动条件.     

Determination of vertical gradient of gravity anomaly with topographic data

The role of vertical gradient of gravlty anomaly in the solution and interpretation of geological and geophysical problems on superficial layer is increasingly evident. However, it is difficult to directly observe the vertical gradient of gravity anomaly in mountainous area. Moreover, aerial and satellite gravity gradient measurments have not been put into practice up to date yet. The vertical gradient of gravity anomaly is calculated by use of topographic data and several problems concerned are investigated and discussed. It turns out in theory and practice that the relative error of the vertical gradient determined with the method is only 5%. and when the vertical gradient of gravrty anomaly reaches the maximum 1 000 ns⁻², the error is only 50 ns⁻². In addition, how to divide ring zones in calculation and the errors caused by the inaccuracy of landform elevation and rock density has been quantitatively analysed.     

汶川震区地震动三维地形效应的谱元法模拟

针对三维波动弹性动力方程推导了谱元法算法,并考虑三维真实地形及介质的衰减特性,基于并行计算环境采用谱元法和ASTER DEM模型对5.12汶川地震动的地形效应进行了模拟.模拟结果表明陡峻地形对地震波两个水平分量的影响要大于对竖向分量的.震中附近区域的PGA最大值为671 cm/s2,高PGA区多分布于山顶及山脊区域.与...     

海岸带多源数据三维无缝拼接技术

为解决多源海陆数据中基准不一致、数据模型及格式不统一、同一地物表达上的差异等问题,设计了海陆数据的无缝拼接方案.利用坐标转换和垂直基准差拟合解决空间基准的不一致性,建立统一海部水深离散点和陆部等高线的多源数据无缝数字高程模型(DEM),基于点删除的不规则三角网(TIN)简化算法可实现海岸带模型的多尺度表达.实例分析表明,该方案可实现多源海陆数据的三维无缝拼接和多尺度表达.     

地形高程差对天然气输送管道工艺计算的影响

通过对气体稳定流动基本方程组进行解析求解,给出了考虑地形高程差影响的输气管道精确计算公式、简化计算公式和水平管计算公式.通过数值计算,研究了地形高程变化对天然气输送管道工艺计算的影响.结果表明,地形高程变化对管道压降计算的影响比较明显,而对管道直径和输气能力计算的影响不太明显,当高程差大于200m时,应该考虑高程差对天然气输送管道工艺计算的影响.结果为天然气输送管道设计的工艺计算提供了理论基础.     

基于OEM的地形数据库增量信息数据建模

基于批量方式发布地形数据更新信息存在传输大量无效数据等缺点，影响了更新信息的传播。为了克服更新信息批量发布存在的问题，提出利用增量方式实现更新信息的分发。增量信息的建模和描述是实现增量发布的必要前提，以我国1：25万地形数据库的两个版本之间的增量信息为例研究了增量信息的数据建模问题。首先分析了地形数据库增量信息的类型和特点，发现增量信息具有半结构性。基于对象交换模型．提出了增量信息的数据建模框架。另外．说明了增量信息的OEM表达如何映射为XML编码，最后以1：25万数据库两个版本的居民地数据为例说明了此方法的可行性和有效性。     

带β项的非线性涡旋Rossby波的演变过程

利用多重尺度摄动法,推导出当考虑Rossby参数β作用时,非线性涡旋Rossby波的波包振幅的演化方程是非线性的Schrodinger方程．对受Rossby参数β影响的涡旋Rossby波的本征值问题进行分析,指出Rossby参数β对涡旋Rossby波传播的影响．     

“亚大比例尺“地形图数字化方法研究与实现

针对1:5 000和1:10 000比例尺地形图地形、地物要素的类型、特点、分类编码、图式符号、数字化方法、开发技术等问题进行了研究和探讨,并且在Auto CAD2002平台下开发了1:5 000和1:10 000地形图数字化软件,可以完成地形图的定向与数据采集、交互及批量符号化处理、自动绘制格网图廓等工作.     

基于地形图符号表达的地理概念研究

为了解决地理概念及其相互关系的符号化表达问题，分析了大比例尺地形图符号的几何构成及符号闻的几何和语义关系，把地形图符号系统作为一种二维图形语言，讨论了它和地理概念之间的关系。根据逻辑学概念和符号的几何形状，定义了基于地形图符号表达的地理概念的种类及其相互关系，并给出具体实例，为用逻辑方法研究地图语言提供了借鉴意义。     

大气中非线性Rossby波和Pseudo—Rossby——(Ⅱ)斜压大气情形

本文利用文(1)中的方法,讨论了半地转近似下斜压Rossby波的存在和求解问题,分析表明,在描述Rossby波的方程中,除了具有通常意义的Rossby波解外,还存在一支Pseudo—Rossby波解.