关于迴旋孤立波和低混合孤立波的存在问题

一、前言 近年来,Yu找到了两种低频常磁场B作用下的密度分布为腔子型的热等离子体孤立波:静电离子(回辶)旋孤立波(electrostaticion cyclotron)和低混合孤立波(lower hybrid)。它们都是在电中性假设下讨论B=常数情况得出的。本文用逗留曲线分析法解析地证明了在Yu的同样条件下,考虑了电荷分离效应后,上述两种孤立波都是不存在的。     

海洋内孤立波斜相互作用的Mach效应特性实验

当海洋工程结构物或水下航行器在海洋中遭遇异常大振幅内波时可造成损害甚至失事,海洋内孤立波斜相互作用的Mach效应是一种特殊海洋现象,也是异常大振幅内孤立波的重要成因.为了在实验室模拟具有海洋跃层环境中的内孤立波斜相互作用并控制Mach效应的产生,首先将两只直立无底圆柱筒放置在淡/盐水分布的两层流体环境中,淡/盐水混合区模拟海洋密度跃层,保持筒底与筒外水体的交换,以方便形成筒内外混合区的高度差;再将两柱筒平稳迅速移出,利用柱筒内外淡/盐水混合区高度差的重力塌陷扰动形成两列内孤立波,其在交汇区发生斜相互作用,并借助高清图像处理技术结合几何射线方法完成测量.实验结果表明:两列内孤立波斜相互作用性质取决于分层环境、两柱筒之间距离以及两列内孤立波的波幅和相位,上述方法可有效控制分层流实验水槽中Mach效应的产生.进一步分析表明:两列内孤立波相互作用的Mach效应将导致波幅显著增强,传播速度明显增大,且传播方向受两者振幅大小的控制,振幅相差越大所产生Mach效应的临界夹角越大.此外,通过内孤立波斜相互作用的Mach效应实验结果与Kd V,BO和MCC三种理论模型的比较,实验验证了Mach效应对非线性理论模型的适应性.     

激光探测平流层火山云

强烈火山爆发时喷射出的大量火山灰以及二氧化硫和硫化氢气体随上升气流进入平流层,并在高空风的作用下在全球范围内扩散,在离地面20km高度附近形成一层厚度为数公里、持续可达4—5年的粒子数密度很大的平流层气溶胶层——平流层火山云。大量研究表明平流层火山云将导致全球平均气温下降。1991年6月,菲律宾皮纳图博火山发生了可能是本世纪以来最强烈的一次喷发,有人预计这次火山爆发形成的平流层火山云可能造成全球     

分层流体中凸孤立波与凹孤立波的相互作用

孤立波的相互作用是一个令人感兴趣的课题。由于在单层流体中通常只可能出现凸孤立波,人们一般只注意这类孤立波的相互作用。然而,卫星观测和现场测量证实了海洋温跃层中下凹的内孤立波的存在,并发现了它们的相互作用。为了分析这些现象,我们在文献[4,5]中建立了浅水波近似下的基本方程组,并分析了二流体系统中孤立波的迎撞和斜向相互作用,但仅研究了相同模式的相互作用,即凸-凸孤立波或凹-凹孤立波的迎撞或斜撞。     

磁化离子声孤立波

本文在计及电荷分离条件下考察了双温低β等离子体中与外磁场成一角度斜向传播的磁化离子声孤立波,得到非线性色散关系,确定了波速和波幅范围。分析表明,电荷分离色散对孤立波性质有重要影响。     

正压模式下大气非线性Rossby椭圆余弦波和孤立波

半地转近似下，正压大气运动的控制议程为（а/а_t+u×а/а_x+v×а/а_y）ξ~(0)+βν~(0)+f_0D=0,■其中k,ι分别是x、y方向的波数,σ为圆频率。将(3)式所给的形式解代入(1)式,求出φ满足的方程为     

斜压模式下大气非线性Rossby椭圆余弦波和孤立波

半地转近似下,斜压大气运动的控制方程为‘,.,j(条初景十(景一物景+·景、“、。十“·‘。’一毛:匹鱼望立 己z一O,。一、夕必 ay/O忿十NZ留~0O“ax+亚+生,旦.互卫。心一。Oy poo忿(1),·(瓮一歌一)一7’必,其中鲤加 ﹄f。。‘。,~_如 e夕(2)为地转平衡条件;N为Bunt一v数s扒。频率,表征层结作用;P0为静止空气密度;必~P’/P0,p’为相对静止空气的气压偏差;,(0,是地转涡度,铲是二维Laplaoe算子;其余各量均具有通常气象意义. 显然,方程组(l)只描述Rosby波动. 设方程组(l)的行波解为 ,~U(口),,~V(口),,~平(8),必~中(8),口~天x+二y+,:一。…     

Mt.Pinatubo火山云激光雷达探测

菲律宾Mt.Pinatubo火山(15.14°N,120.35°E)在沉睡了六百多年以后于1991年6月15日再度爆发。约2千万吨的火山灰、二氧化硫气体等喷射物直接注入平流层,形成了一层火山云,使得平流层气溶胶粒子的含量急剧增加。Mt.Pinatubo火山爆发是近百年来最大的一次,它对未来两三年内全球辐射收支及平流层臭氧含量的减少都产生不可忽视的影响。我们使用自行研制的L625二倍频Nd:YAG激光雷达(波长532nm)在安徽省合肥市     

关于一个孤立波的存在条件

Shukla和Yu[1]曾经讨论了磁等离子体中的孤立离子声波,研究了下面的方程:喜(粤),+*(,;、,凡)一。,浴、d刃,(1)其中 功(n;M,凡)=bn3一(b一c)nZ一cn 一(b+e)n,Inn,(2) b=(戈/材凡),,c一凡一2, 刀~凡x十戈z一Mt,刀~n伪)为规范化的离子密度,n(士co)=i,M为Mach数,表示沿刃方向的波速,x,z和t分别为空间变量和时间变量,Kz,凡一(l一刀)l‘,表示方向余弦. 文〔1〕给出了方程(1)的孤立波的存在条件: 功(n)~诱(n;M,凡)相似文献   

内孤立波的计算机代数研究

内孤立波是海洋,大气中的常见现象,近年来我们用渐近方法等对此作了详细研究(参看[1—3]),但由子运算上的复杂性,通常只能算到二阶近似,尚不足以阐释实际存在的大幅度内孤立波。本文采用计算机代数软件进行符号运算,重新研究文[1]中描述的二流体系统俩水平固壁间的两层不可压无粘流体)中的界面孤立波,求得了四阶近似解,从而解释了实验中测得的内孤立波比KdV孤立波的波幅窄、波速大的事实。在符号运算过程中,我们设计了一种半逆序算法,克服了因“中间表达式爆炸”而导致存贮空间不足的困难,为在微机上应用计算机代数软件实现复杂的符号运算开辟了途径。     

关于磁化冷等离子体中的孤立波

一、引言熟知,在磁化等离子体中可以传播多种模式周期波。近年来发现,其中一些模式也能以孤立波形式传播,如离子声孤立波、磁声孤立波、Alfven孤立波,等等。以上作者都限于单独考察某一种模式孤立波。本文在准电中性假设下,全面考察了磁化冷等离子体中斜向传播     

尘埃等离子体中尘埃电子孤立波

尘埃等离子体由电子、离子和大小为微米量级的强带负电的颗粒组成.由于它广泛存在于聚变反应器边缘区、彗星、行星环以及低温等离子体材料加工装置中,因此,近年来,对尘埃等离于体中的尘埃运动特性和集体效应的研究越来越引起人们的兴趣最近,Shukla等人研究了非磁化尘埃等离子体中的集体效应.他们假定波的相速远大离子的热速度而远小于电子热速度,尘埃振荡频率大于离了     

航天飞机雷达SIR-C对西昆仑山新生代火山的探测

成像雷达遥感是90年代的前沿对地观测技术之一.SAR(Synthetic aperture radar)侧向发射电磁波,对地表粗糙度十分敏感,可以较大程度地突出地形信息和精细刻划地物的细节,使其对火山的探测极为有利.近年来,利用机、星载成像雷达遥感技术对地球及     

用共振电离光谱法探测单个原子

美国橡树岭国立实验室采用共振电离光谱(RIS)的新技术,观察到单个的铯原子。据报导(APL 30,(1977),229),目前已成功地从10~(19)个不同种类的原子(分子)中,检测出一个铯原子。从而大幅度提高了对微量物质(原子)的检测灵敏度。过去所达到的水平是,1975年斯坦福大学用连续波共振萤光法探测出每立方厘米中100个原子。     

激光单原子探测应用研究实验室

清华大学的“激光单原子探测应用研究实验室”是国家教委的开放实验室。该研究室的研究项目涉及单个原子、分子层次上的观测、识别与控制技术,是应用基础性研究的前沿学科。 这项研究又称原子(测控)技术或量子工程基础。该技术能将单位体积物质中存在的一个     

三维原子探针--从探测逐个原子来研究材料的分析仪器

材料是科学技术和国民经济发展的重要基础,研究和开发先进材料,满足科学技术发展的要求,是材料研究工作者的永恒主题.材料的成分和加工工艺,决定了材料的显微组织,而材料的性能又与显微组织有着密切的关系.因此,研究材料的显微组织是研究开发先进材料的工作基础,而充分并正确利用现代的各种分析仪器,是研究显微组织的关键.本文介绍了一种能够分析逐个原子的仪器——三维原子探针,用这种仪器可以了解金属材料中不同合金元素在微区中不均匀分布的问题;可以了解合金元素在各种界面及晶体缺陷处的偏聚分布;可以了解显微组织变化初期时只有数十个不同原子发生团聚时的过程.三维原子探针是目前最微观的分析仪器,能够进行成分的定量分析,在研究金属材料的许多问题时都可以发挥重要的作用.     

海洋波浪能与波能转换

海洋波浪能是海洋特有的能源。在当前能源短缺的情况下,开发和利用波浪能无疑也是重要的。《海洋波浪能与波能转换》一文,详细介绍了波浪能的转换以及开发波浪能的工程、环境和经济问题,对我国如何开发利用波浪能也作了一定设想,有一定参考价值。     

关于平行于磁场传播的孤立波的存在问题

一、前言在磁场B作用下的等离子体中,存在平行于B_∞传播的著名的Alfvén波、哨(whistler)波等,是否存在与它们对应的Alfvén孤立波、哨孤立波等,是等离子体波的研究中的重要问题之一。Tidman, Kakutani等曾研究过弱Alfvén孤立波和哨孤立波,但这些文章都作了比较多的假设,问题还没有比较清楚地解决。本文从Maxwell-双流体耦合方程组出发,不作其他近似研究平行于B_∞传播的平面孤立波的存在问题。     

中心对称静引力场背景下的孤立波式引力波解

早在1917年,爱因斯坦证明了在弱场近似并在一定的坐标条件下,真空引力场方程有一波动解,这组解对应一平面引力波,当传播方向为x轴时,波的极化将由yz平面内的二阶对称张量决定,所以相应的引力波是一横波,这个弱场近似的条件是