离散的非线性Ablowitz方程的Jacobi椭圆函数解

本文基于Jacobi椭圆函数展开法求解离散的非线性Ablowitz方程,得到包含Jacobi椭圆正弦,Jacobi椭圆余弦,第三类Ja-cobi椭圆余弦的周期波解并表明在极限情形下得到孤立子解。     

离散的非线性薛定谔方程的一类精确解

目的研究离散的非线性薛定谔方程的一类精确解。方法利用改进的Jacobi椭圆函数展开法。结果得到包含Jacobi椭圆正弦,Jacobi椭圆余弦,第三类Jacobi椭圆余弦的周期波解并表明在极限情形下得到孤立子解。结论此方法也可以用来求解其他非线性微分-差分方程。     

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.     

大气中非线性的惯性重力内波

本文从P坐标系的非线性大气动力学方程组出发,导出惯性重力内波满足非线性的KdV方程。它的解为椭圆余弦波和孤立波,并讨论了惯性重力内椭园余弦波和孤立波的动力学主要特征。对有限振幅的惯性重力内波,建立了包含波的振幅因子非线性惯性重力内波的色散关系,它的特殊情况即是通常线性的惯性重力内波的色散关系。     

一类非线性波动方程的行波解

应用 Jacobi椭圆函数展开法, 求出了一类(2 1),(3 1)维非线性波动方程的椭圆余弦波解及孤立波解.     

非线性(2+1)维Zakharov-Kuznetsov方程及其孤立波解

在正压流体中,利用摄动方法从描写既有Coriolis力垂直分量又含有水平分量的位涡方程出发,推导了近赤道非线性Rossby波振幅的演变所满足的非线性(2+1)维Zakharov-Kuznetsov(ZK)方程,并利用Jacobi椭圆函数展开法,求解了非线性Zakharov-Kuznetsov(ZK)方程的行波解及孤立波解.通过分析其方程的行波解及孤立波,表明Coriolis力的水平分量及β效应对Rossby波动产生一定的影响.     

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．     

大气非线性经向超长波

本文研究了绝热无摩擦的三维非线性经向超长波。求得了积分隐式解析解,并讨论了近似显式解。在二阶近似下,有线性平面波解。在三阶近似下,非线性经向超长波满足KdV方程,存在超长椭圆余弦波和超长孤波解。这些波动在一定条件下变为静止波,这可解释大气中的阻塞现象。     

半地转近似下正压大气中的非线性波动

本文在半地转近似下讨论了正压模式大气中的非线性 Rossby 波.结果表明:这些非线性 Rossby 波可以是椭圆函数形式的波、孤立波或冲击波;产生这些波动的条件是由一个称之为“总能量”的物理量给出的,同时还敏感地依赖于相应量的初相值;文中还求出了一支没有线性近似对应的新频率的非线性波解,它纯粹是非线性效应的产物.     

非线性Rossby波及其相互作用Ⅱ.周期波动解及其稳定性

在正压流体中,两个相互作用的非线性Rossby波满足一耦合的非线性Schr(?)dinger方程组。文献[1]研究了此方程组的包络孤立波及其碰撞相互作用解。本文对比方程组的周期波动解及其稳定性进行了研究,得到了有关稳定和不稳定的判据。     

波动方程组的椭圆余弦波解

利用Jacobi椭圆函数得到了非线性波动方程ht (hu)x uxxx=0 uxxt-ut-hx-uux-0 ut hx uux=0 ht ux=0的椭圆余弦波解及若干性质。     

斜入射椭圆余弦波对直立防波堤的波浪渗流作用

基于椭圆余弦波的浅水波理论,结合对Biot波浪渗流固结理论的推广应用,给出了固立于可渗透海床上的直立防波堤在浅水波斜入射条件下的反射波问题的数学解,并据此通过特征函数展开法推导了浅水波引起的海床内渗流压力的解析解式,同时计算了作用于防波堤底部的浅水波波浪渗流浮托力和倾覆力矩且与水平波浪力和力矩进行了比较。计算结果表明,在一定条件下,椭圆余弦波的波浪渗流载荷与波浪的直接载荷可能具有相同量级。浅水波入射角、海水和渗流条件以及防波堤几何条件等因素的相对变化对波浪渗流载荷均存在一定的影响,其中对渗流倾覆力矩的影响更为明显。椭圆余弦波理论所给波浪渗流载荷的估值明显高于浅水条件下Airy波理论的对应估值,反映了水波非线性因素的影响效应。     

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。     

BBM方程椭圆余弦波解

利用椭圆函数积分,求出了非线性色散系统长波模型ＢＢＭ 方程：ｕｔ ＋ ｕｕｘ － δｕｘｘｔ ＝ ０的椭圆余弦波解,并给出了其孤立子表示．     

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.     

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.     

大气中的非线性Rossby波和Rseudo—Rossby波（Ⅰ）正压大气情形

本文利用相角函数和常微分方程相轨线分析方法，讨论了半地球近似下正压Rossby波的存在和求解问题；结果表明：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；而且正压Rossby波的频率对一定的波动有一确定上界，这个上界由大气平均厚度与地理纬度确定；同时也分析了波动特征参量与拟能及地理参数之间的关系。     

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。     

椭圆余弦波对薄物体的透射与反射的解析研究

应用渐近匹配法得到椭圆余弦波在二维薄浮体上透射与反射的解析解,给出了透射波波高和相位变化的规律以及反射波的特性,并探讨了浮体与水底间间隙及波长对椭圆余弦波透射与反射的影响.     

可渗透型结构的非线性水波绕射作用问题

含孔型结构的可渗透性具有对波浪的减弱效应,研究非线性波对该类结构的绕射作用机制有重要意义。分析了椭圆余弦波、孤立波以及STOKES二阶波对可渗透圆柱群结构的波绕射问题,给出了各类波对结构的绕射势解及STOKES二阶波对结构绕射作用的积分解式。