梅雨期EAP事件的中期演变特征与中高纬Rossby波活动

揭示了梅雨期EAP(东亚/太平洋)事件的中期演变特征和中高纬Rossby波活动对它的作用. 正负EAP事件的形成过程并不是简单的反位相演变过程. 在对流层上层, Rossby波能量在欧亚大陆中高纬地区及亚洲急流区向下游频散, 形成EAP事件中高纬度2个异常中心的基本形态. 在这一层, Rossby波能量也从中纬度异常中心向高纬度异常中心经向传播. 在对流层中低层, 热带西太平洋暖池区对流活动异常可形成EAP事件的副热带异常中心, Rossby波能量从这一中心的北界向北频散, 有利于中纬度异常中心的维持和加强. Rossby波能量在对流层上层西风带背景环流中准纬向频散和在对流层中低层东亚夏季风环流中准经向频散, 其对应的异常环流在东亚沿岸地区相互作用和相互锁定, 形成正负EAP事件盛期的典型特征.     

北太平洋副热带环流的经向输送与Sverdrup输送关系研究

基于再分析资料, 比较了应用流速资料直接计算的和基于Sverdrup关系应用风应力资料估算的北太平洋副热带环流的经向体积输送的差异. 结果表明在海洋内区气候平均状态下, Sverdrup输运与实际的北太平洋副热带环流的经向体积输送相差甚小. 对于北太平洋副热带环流的经向体积输送的10 年际变化特征, 由于海洋环流对风应力变化的响应只有当第一模态斜压Rossby波到达西边界后才能完成, 所以当应用该延迟时间修正了Sverdrup输运函数后, 修正后的Sverdrup输运与实际的经向输送的十年际变化趋势就有了很好的相关性, 特别是在西边界附近. 结果表明Sverdrup平衡不仅在气候平均意义下是副热带内区环流很好的近似, 而且当考虑了第一斜压模态Rossby波的传播时间后, Sverdrup平衡也可以很好地估计海洋环流随时间变化的特征.     

青藏高原东缘地震各向异性、应力及汶川地震影响

使用国家地震台网固定台站和区域流动地震台站资料,通过对最长达18年记录开展的剪切波分裂分析,得到青藏高原东缘构造域(包括龙门山断裂带)的上地壳各向异性空间分布和时间变化特征.通过快剪切波(快波)偏振和慢剪切波(慢波)时间延迟参数,获得了快波偏振的分区分布特征和汶川地震前后不同分区统计特征的时间变化.剪切波分裂参数受到应力场和断裂构造的影响,块体边界或断裂附近的快波偏振特征比块体内部更为复杂,导致一些分区显示两个优势方向.在汶川MS8.0地震前后,可以观察到一些台站或区域的剪切波分裂参数的变化,既有快波偏振方向的改变,也有慢波时间延迟的变化.地震前后有明显变化的台站,基本符合两种情况:一是震中距较近;二是处于大的断裂或构造边界附近.研究发现,汶川地震前后,龙门山断裂带区域的慢波时间延迟的降幅显著大于周边区域;龙门山断裂带北段的慢波时间延迟降幅,大于龙门山断裂带中段,大于龙门山断裂带南端与鲜水河断裂、安宁河断裂的交汇区,这反映了地壳应力及介质物性状态的变化.通过分析剪切波分裂参数,推断出龙门山断裂带域及周边区域的主压应力分布.本文同时还分析了芦山地震前后剪切波分裂特征的变化.研究认为,利用地震剪切波特性监测应力变化,进而可应用于地震应力预测研究.需要注意是,不同的构造部位对应力变化有不同的响应.     

重力波上传破碎对中层纬向平均流拖曳的参数化方案

回顾了McFarlane关于重力波破碎对纬向平均气流拖曳作用的参数化理论. 针对McFarlane参数化方案中没有考虑重力波破碎耗散作用的问题, 对该方案进行了改进, 不仅考虑了重力波破碎后尚存的动量通量对纬向平均流的拖曳作用, 而且考虑了在重力波破碎区, 耗散作用造成的动量损失对纬向平均气流的影响. 从理论上得到了比较完整的描写定常重力波破碎对纬向平均气流拖曳作用的参数化方案.     

基本气流的纬向切变与热带大气波动

近年来,热带大尺度动力学和天气学取得了明显进展,Matsun 、郭晓岚指出热带大尺度运动存在混合Rossby-重力波和Kelvin波,这一结果反映出热带大尺度运动与中高纬度运动具有原则区别。然而Charney的尺度分析指出,干热带大尺度运动仍是正压无辐散的,这就是说热带运动仍然是缓慢的Rossby波与快速的重力波,不存在这两种运动的混合情况。为     

作用于海流上的线性表面张力-重力短峰波

短峰波为一基本的三维海洋表面波, 代表着当今水波发展的一大前沿态势; 表面张力波可产生种种显著效应, 与海面雷达遥感直接相关; 海流贯穿表面波的整个运行过程. 根据上述理念构造出表面张力-重力短峰波的一般线性动力系统, 并纳入海流效应, 得到下列运动学、动力学变量的解析表达式: 自由表面位移、速度势、角频率、波高、波陡、相速度、水质点速度、加速度和轨迹、波压力. 该套解析解可包含若干种经典、代表性和最新的波况特例.     

声场的简正波表示与广义射线表示之间的变换关系

在波动传播理论的研究中,早就采用了简正波理论方法与射线理论方法,并相应给出两种场的表示,并有时称之为“射线与简正波的二象性问题”.经典射线与简正波之间不存在严格的的变换关系,最近发展了“广义射线”方法,它也是波动方程的严格解.对于同一物理客观实在的不同描述方法必然存在着内在的联系以及能说明这种联系的“变换关系”.揭示出这种“变换关系”,无疑将有助于我们深     

台风螺旋雨带的数值模拟研究

螺旋雨带是台风的基本特征之一. 近年来螺旋雨带发生机理的涡旋Rossby波理论已得到普遍的认同, 但对螺旋雨带的内部结构还没有详细的研究. 利用MM5(V3)对2002年8月给厦门带来特大暴雨的强热带风暴Kammuri的螺旋雨带作了数值模拟. 结果表明, 模拟螺旋雨带沿方位角的移速与涡旋Rossby波的理论波速一致, 并伴随着能量在径向的频散. 从模式输出的高分辨率的多种物理参数数据集中分析出的螺旋雨带结构表明, 台风中的气旋式涡度、垂直运动、水平动量等都高度集中在螺旋雨带中. 并进一步指出, 螺旋雨带的水汽主要来自1 km以下, 而且来自外侧的空气具有明显的对流性不稳定, 它为螺旋雨带中对流的发展提供了不稳定能量. 螺旋雨带内侧空气的层结是中性的, 说明不稳定能量已经释放. 螺旋雨带的外侧存在风速高达30 m/s以上的中尺度强风带, 它的产生和外侧的空气向螺旋雨带流入时气压梯度力所起的加速作用有关.     

研究玻璃转变本质的新起点——玻璃态的慢β弛豫

过冷液体在转变为玻璃的过程中, 有多种弛豫行为发生, 诸如α弛豫、慢β弛豫和快β弛豫等. 传统的玻璃转变理论以α弛豫作为研究玻璃本质的基础. 然而, 近年来有关慢β弛豫的研究表明, 慢β弛豫行为与α弛豫的性质密切相关, 其性质决定了α弛豫的特点, 是玻璃转变行为更微观层次的诱导和基础. 为阐明慢β弛豫在研究玻璃转变过程以及过冷态结构的重要意义, 综合评述了慢β弛豫在与α弛豫的相关性、慢β弛豫和α弛豫的接合方式、势能图景、过剩翅以及热力学唯象模型等研究领域的最新进展, 并指出了该领域今后的发展方向.     

光的反聚束效应与光的量子化本性

描述经典光源光场的性质,一般是将它的电场看作是一种无规则起伏的物理量.激光器在性质上与经典光源有很大的差异. 恒定强度光源在探测器上所产些的输出电流i(t)是无规分布的,在时间分布上没有集中的趋势.但是对于有起伏的光强,输出电流i(t)在时间上的分布有明显集中的趋势.有起伏的光场,通过光电探测而得的电流输出,明显地偏离无规性,这种现象称为“聚束效应”.如果存在光子聚束效应,用延迟符     

波射线理论在大气正压不稳定中的应用

应用球面上Rossby波射线理论初步探讨了基本流为急流的大气中正压扰动的动力学行为,对正压不稳定的条件进行了再思考,指出存在一个准地转位势涡度梯度bM的负区,在这个区域中向北传播的扰动振幅增长很大,为扰动发展的不稳定区,此外扰动能量无法穿越β_M=0的线,据此称之为陷波线.在90°E,20°N给定一个初始扰动,应用包含急流的理想风速廓线分析指出,对于非定常波,扰动的行为依赖于初始的纬向波数k和经向波数l.k值较小的大气长波经向传播范围大,向北传播容易被陷波线捕获,而尺度较小的短波不能到达陷波线,因此能够在西风中南北振荡并向下游传播.对k=1,l=8的大气长波,向北传播时波能量增加,在急流以北波能量达到最大值,当靠近陷波线时能量迅速减小,最终在陷波线中能量衰减为零.向北传播时波能量的增大,意味着扰动从急流以南的基本风场中获得的能量传到急流以北,在陷波线附近能量又还给了基本流,完成了大气中能量的南北输送.进一步计算了1和6月500 hPa上实际纬向风速廓线下扰动能量的传播,其结果大体和理想基流的结果相同,不同之处在于冬季低纬度向南的扰动容易被东风带阻挡,不能传播到南半球;而夏季低纬非定常扰动可以穿越东风带到达南半球,并且在东风带中形成西传的波动.     

人工结构赝磁场的研究进展

作为人工规范场,赝磁场可像真实磁场一样调控电子动力学,受到了广泛的关注.对于不与磁场响应或者与磁场弱响应的经典波系统,赝磁场提供了一种调控波场的新机制,带来了许多与真实磁场可类比的物理性质,如朗道能级、类量子霍尔效应等.特别地,声学、光学等人工结构材料具有结构可调、易于制备和表征等优良特性,为赝磁场的研究提供了优秀的平台.本文将介绍人工结构赝磁场的研究进展,重点关注赝磁场的构建以及相关的物理性质.     

重力波的分形特性

人们对于海洋表面的波都很熟悉,当这些波的波长大于1.7cm时被称作为重力波,因为重力(不是表面张力)提供了使它们得以形成的基本的恢复力.类似的波若是发生在两层不同密度且下重上轻的流体界面上,就不为人所熟悉了.如果在一不可     

非线性波方程的多辛五点格式

介绍非线性波方程的多辛结构,用复合构造的方法证明了经典五点格式是多辛格式.通过数值模拟非线性Klein-Gordon方程的高振荡波和Sine-Gordon方程的正负孤立波的碰撞,比较分析多辛格式和能量守恒格式、单辛格式数值表现,说明多辛格式在处理偏微分方程时的优越性不需要像辛格式那样首先空间截断,直接保持偏微分方程的结构;不仅能保持原问题的内在性质,还能近似地保持如能量、动量等首次积分;具有更优异的数值稳定性和长时间数值跟踪能力.     

新论经穴的几个基本性质

《新论经穴的几个基本性质》是我国留美学者龚心雄潜心研究气功“内气”和经穴数十年而获得的最新成果。文章讨论了经穴的一些尚不为人知的基本性质,提出了经穴排列法则等几个新法则,强调研究经气流注图的重要性,具有重大的理论和实际应用价值。     

含非完好界面的非线性弹性波超材料中SH波的非互易传输

研究了含非完好界面的非线性弹性波超材料中的非互易传输现象.通过结构的非对称性和材料的非线性打破了经典弹性波系统中的互易性原理.入射的反平面剪切(shear horizontal, SH)波与材料的非线性效应相互作用产生二次谐波.根据Bloch定理,利用刚度矩阵法得到了基频波和二次谐波的带隙和透射系数.通过与完好界面情况下的结果对比,讨论了界面特性对层状周期结构中SH波的带隙和非互易传输的影响.本研究有助于设计具有非互易传输性能的弹性波超材料器件.     

揭开南海海平面下神秘巨浪的面纱

什么是内波 在两种不同性质流体交界面上运动的波称做界面波,在海上看到的浪,就是空气与海水界面间运动的界面波.当流体内部密度垂直分布呈现层化构造时,流体层化界面受到扰动时也会出现波动,由于这种波发生在流体内部,因此称作内波.     

不分明拓扑空间中紧性与ТиХОНОВ定理

紧性是经典拓扑学中最基本的一个性质,关于乘积空间的紧性的定理则被认为一般拓扑学中最重要定理之一.把紧性概念与定理推广到不分明拓扑空间,国外的尝试已有不少.正如[2]所指出,有关工作[3～8]中,所定义的几种不分明紧性概念或者     

好环境造就好睡眠

如果你要科学地度过每天24小时,首先要科学地安排好8小时的睡眠,让自己始终处于精神振奋、大脑清醒的状态,才能使你的工作、学习保持高效率.诗曰"华山处士如客见,不觅仙方觅睡方",这个"睡方"的重要内容就是安排好睡眠环境. 表面看一夜的睡眠并无变化,但通过脑电图描出的波形可将睡眠分成慢(浅)波睡眠(亦称正常睡眠)、快(深)波睡眠(亦称逆睡眠)两类.入睡初期是慢波睡眠约一个小时,在进入快波睡眠前的一段睡得最深沉,俗称"熟睡".     

用准经典轨线方法研究O(~1D)+DBr→OD+Br反应的极化分布

运用准经典轨线法结合Peterson从头计算势能面,在碰撞能为0.22eV时对O(1D)+DBr(v=0,j=0)→OD+Br反应进行了细致的立体动力学性质研究.极化微分反应截面(PDDCSs)给出了反应产物的散射方向.反映k与j′两矢量相关的函数P(θr)的分布表明产物分子的转动角动量j′在垂直于反应物相对速度矢量k的方向上有强烈的取向分布;反映k,k′与j′三矢量相关的函数P(θr)的分布表明产物转动角动量j′不仅有沿着y轴的取向效应,还有沿着y轴负方向的定向效应;描述产物转动角动量j′的空间分布函数P(θr,φr)说明反应垂直于散射平面极化.质量因子的不同,使得O(1D)+DBr反应的极化与O(1D)+HBr反应的极化有明显的差异,说明同位素效应比较明显.