GCM模式中斜压波包的动力学特征

利用时间滞后相关和波包的复分解方法,分析了GCM模式资料300hpa的经向风扰动。计算了波包的波长、波数、相速和群速等物理量,揭示了波包的基本动力学特征。斜压波包的波长为数千公里,相速为10m/s左右。波包包络的传播速度为相速的2～3倍,下游发展仍是斜压波包的主要特征。同时,斜压波包在传播过程中显示出较好的相干性,即波包的包络能较长时间内维持其形状不变。详细分析了波包性质的季节变化和南北半球的差异,并将模式资料的结果与实测资料做了比较。     

南半球夏季长生命期斜压波包的观测研究

利用Hillbert变换和NCEP/NCAR再分析资料,研究南半球夏季长生命期的斜压波包的结构和传播特征。结果表明,波包位相速度平均为11.2°/d,波包的包络传播速度（群速度）平均约为25.4°/d,群速约为相速的2.3倍。波包的位相垂直分布在波包发展阶段、成熟时期和衰减阶段是不同的。在发展阶段,波包位相在对流层低层西倾;对流层低层至高层波包位相随高度是近于垂直的;在对流层高层,其位相又开始西倾。在波包成熟阶段,在对流层低层仍然是西倾,对流层中低层以上其位相近于垂直。在波包衰减阶段,其位相在整个对流层都是近于垂直的。波包传播过程中其能量随时间变化比较复杂。有时波包呈现出一次“增长－成熟－衰减”过程,但有时却呈现出多次“增长－成熟－衰减”过程。     

北半球夏季的斜压波包个例分析

利用NCEP/NCAR再分析资料,使用局地能量诊断和三维准地转波动通量等工具分析了2002年北半球夏季的一次斜压波包过程。结果表明：波包发展的能量来源主要依靠斜压转换获得,频散项对波包的影响很小;波包进入衰减期以后,波包的东侧和南侧作为垂直方向的波动源,向下传播波动通量;向下的波通量进入对流层低层气旋范围,对气旋的维持起到重要作用。     

物质波的相速、群速和粒子速度

本文介绍了物质波的相速和群速的概念;导出了光速、粒速和物质波波长及频率间的关系式;同时,在考虑相对论的条件下普遍证明了波包的群速度等于粒子的速度。     

1998年夏季北半球斜压波活动与长江流域洪涝灾害分析

对流层上层的斜压波、高空槽对天气的变化有重要的影响。1998年夏季我国出现了大范围的天气异常，在长江流域发生了20世纪第二大的全流域性洪水，分析了1998年夏季北半球的西风急流、风暴轴、以及对流层上的斜压波活动与气候平均情况的异同，并揭示了1998年夏季北半球斜压波活动传播的主要区域、斜压波活动的持续性、斜压波向传播的速度以及斜压波传播时所具有的明显的下游效应。1998年夏季北半球的波包 次数共有11次，与夏季气候状况相比属于正常偏多，其中5月和8月的波包活动次数稍多。但更为明显的一个特点就是在7月中旬到8月上旬大西洋－欧洲的斜压波包活动比往年集中频繁，而且持续时间偏长， 为造成我国异常梅雨天气和长江流域洪涝灾害的乌拉尔阻塞高压的发展和维持提供了能量支持，同时为长江流域以及同期我国东北的大范围降雨提供了有利的水汽输送条件。最后分析了地面气旋生成与斜压波、高空槽之间的联系，指出在大多数向东部发展的高空槽的槽前，地面上有对应气旋地生成。     

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)。     

三态NaI分子飞秒含时光电子能谱的理论研究

利用三态模型和含时量子波包法,研究了NaI分子在飞秒泵浦—探测激光场中延时,波长,场强对光电子能谱的影响.波包在势能面上传播,受到非绝热效应的影响,传播到交叉区域时发生分裂,延时影响光电子能谱谱峰的位置和峰高.延时增加,非绝热效应对波包运动的影响越明显.泵浦波长影响光电子能谱构型,探测波长只影响谱峰位置,不影响峰高.激光场强增强,光电子谱谱峰增高.光电子能谱反映波包动力学信息.本文研究结果可以为实验上实现分子的光控制以及量子调控过程提供一定的参考,并为进一步研究NaI分子的动力学性质提供有用的信息.     

Rossby波的线性稳定性

该文从描写β-平面近似下斜压Rossby波的准地转两层模式的方程组出发,建立了β-平面近似下斜压Rossby波线性稳定性的简单模型,当β看作纬度y的函数b(y)时,讨论斜压Rossby波的稳定性找到了它的控制参数p、q,应用常微分方程的稳定性理论对建立的模型进行定性分析,讨论其稳定性,并给出相应的相速限制.     

不可压边界层中点源产生的波包

根据线性稳定性理论研究点源产生的波包在二维和三维不可压边界层中的传播特征 .发现点源波包在二维边界层中呈楔形向下游传播 ,其横向偏角为 1 0°,与相关的试验图片相吻合 .波包的最大幅值在点源附近区域偏离中心线 ,随着波包向下游传播 ,波包的三维性很快减小 ,最大幅值沿中心线增长 .同时发现波包的幅值放大因子远小于最不稳定单色波 .波包在后掠平板三维边界层的传播与二维不同 ,其波形基本不变 ,最大幅值的增长路径和势流的夹角变化很小 ,且幅值增长迅速 .证明流场显示观测到的条纹结构是波包的等位线 ,在三维边界层中应用 e N方法应沿着波包增长方向积分 .     

量子调控NaI分子的解离动力学

利用含时量子波包法理论研究了Na 分子与超快飞秒激光脉冲场作用后的解离动力学。受到非绝热效应的影响,NaI分子的激发态波包传播到势能面的交叉区域时发生了分裂。一部分波包转移到V1态势能面上,另一部分波包则在V2态上解离成Na原子和I原子。研究结果表明,NaI分子的解离几率与激发态波包的传播速率有关。通过调节飞秒激光脉冲场的波长和脉冲宽度,可以改变激发态波包的传播速率,最终达到控制NaI分子解离动力学的目的。