印度洋海温偶极子型振荡与热带太平洋之间的对流层遥相关模态及相应的机制解释

利用GISST和NECP/NCAR再分析数据, 研究了印度洋海温偶极子型振荡(Indian Ocean Dipole, IOD)和太平洋之间在对流层上的遥相关模态并对其进行了机制解释. 通过对IOD变化指数时间序列和整个南半球对流层重力位势异常场之间的相关分析, 首先给出了遥相关的空间模态, 结果显示: 在热带太平洋上空的对流层存在明显和IOD变化密切联系的遥相关作用中心; 该中心和热带印度洋之间由一列明显的大气遥相关波列结构连接起来, 该波列结构从热带印度洋出发, 向东南方向发展进入澳大利亚和太平洋的亚热带海域, 最终到达热带太平洋. 其次, 利用行星波能量传播理论对两者之间的遥相关进行了机制解释, 发现从热带印度洋出发的纬向波数为1~3的大气行星波的能量传播路径和遥相关波列路径定性相符. 另外, 对大气行星波在半球尺度上能量传播的时间尺度分析结果表明, 它和太平洋对流层异常对IOD的响应时间尺度是一致的. 因此我们得到这样的结论: 大气行星波的能量传播是热带印度洋海温偶极子型振荡和热带太平洋之间对流层遥相关的一种可能的联系方式.     

夏季极区中层顶光化诱发重力波不稳定研究

探讨了中、高层大气中光化加热及冷却产生的非绝热过程对重力波传播的影响,建立了考虑非绝热过程线性重力波模式,计算了重力波不稳定区域以及波的增长率,并与纯动力学绝热重力波理论进行了对比研究,计算在中层顶附近,光化过程造成重力波存在不稳定区而且不稳定随着温度的下降而增强,经的温度、高度特征与观测结果比较一大致,因而光化诱恨重力波不稳定有可能是夏季中层顶附近的重要机制。     

重力波对中层顶区O3及OH分布的影响

利用考虑了光化-动力耦合的重力波模式就重力波对大气化学成分分布的影响进行了计算,着重研究了重力波通过非性性化学反应对大气化学成分分布的影响这一新的机制,以O3和OH为例进行了计算。研究表明,重力波在传播过程中主要通过非线性化学反应引起中层顶区大气化学成分分布的变化,其贡献可能超过湍流扩散和重力波引起的非线性输运。     

重力波对中层顶区O_3及OH分布的影响

利用考虑了光化-动力耦合的重力波模式就重力波对大气化学成分分布的影响进行了计算, 着重研究了重力波通过非线性化学反应对大气化学成分分布的影响这一新的机制, 以O3和OH为例进行了计算. 研究表明, 重力波在传播过程中主要通过非线性化学反应引起中层顶区大气化学成分分布的变化, 其贡献可以超过湍流扩散和重力波引起的非线性输运.     

带电粒子的声学效应

当带电粒子通过物质时,径迹附近的物质受到电离和激发,同时伴随着声学波的发射,这称为带电粒子的声学效应。在1957年,根据流体动力学指出,在稳定的液体中,在带电粒子径迹附近,会有大量离子集团的相互运动,存在着电离和激发造成的局部的热应力,以及低能δ-电子被吸收时可能形成的微气泡,这是发射声学波的可能     

连续谱重力波参数化模拟赤道准两年振荡

在以往参数化格式的基础上, 同时考虑重力波的饱和破碎和临界层吸收过程, 通过引入重力波动量流谱分布密度函数, 真正实现连续谱重力波的参数化, 从而进一步完善重力波的参数化模式. 以实验观测值为基础, 选取大气背景参数和波特征参数, 结合行星波和重力波参数化后的驱动力, 能模拟出更接近实际观测的赤道准两年振荡. 数值计算结果表明, 重力波和行星波的驱动力大小随风场结构变化而变化, 在振荡的某些阶段, 重力波的贡献可以和行星波相比拟. 稳定的振荡形成后, 其振幅、周期和风场结构等特征受背景大气的扩散效应及重力波动量流的谱分布的影响, 与初始背景风场无关. 而且, 对于任意非零的初始背景风场, 在两种波的共同作用下, 都能形成稳定的准两年振荡.     

钠层分布对重力波传播响应的线性理论

利用线性化的光化-动力耦合的重力波模式就重力波对中层顶区钠层分布的影响进行了计算, 模式中包括了背景光化学和钠层光化学反应. 着重研究并给出了钠层混合比对重力波传播响应的振幅和相位分布. 计算表明, 钠原子对重力波响应的最敏感区域在钠层的下部. 并且, 在钠层下部, 钠原子混合比波动与温度波动同相位, 而在其上部, 与温度波动反相位.     

夏季乌拉尔地区大气环流持续异常

研究了夏季乌拉尔地区持续环流异常期间热带加热和瞬变波活动特征,提出了热带异常加热持续作用下,瞬变波与准定常行星波双向相互作用的持续异常形成和自维持的一种可能的机制。     

超光速运动的过去、现在和未来

本文论述了人类研究超光速运动的历程及存在的有关问题;指出了考虑虚数“i”作用的情况下,狭义相对论原有的框架内巳包含了超光速运动的理论,而闵可夫斯基时空性质更深刻地揭示了超光速运动与时空的若干特点且不违反因果律;猜测量子远程通信的物理本质与德布罗意波这种光速运动有联系,建议设计实验测量德布罗章波的相速度并深入研究波粒二象性这块物理学中尚未完全开垦的处女地。     

混沌振子检测系统的弱有效地震信号检测能力

从混沌振子系统对处于强随机噪声背景中的准周期或周期信号具有灵敏的大尺度周期相态响应出发, 利用仿真实验探讨共炮点地震资料弱有效地震信号检测时混沌振子系统的检测能力. 研究发现, 用于检测的混沌振子系统呈现大尺度周期相态与地震勘探同相轴经水平动校正后的准周期波列信号组成、噪声强弱、畸变程度有关; 对于同类同相轴, 畸变程度越大, 混沌振子系统检测SNR越低, 对于同样的畸变程度, 截断扫描波速越接近准确值, 检测SNR越高; 间接使混沌振子系统呈现大尺度周期相态的截断扫描波速存在一个不对称带; 在使系统进入大尺度周期相态条件下, 同相轴子波畸变系数比可有较大的变化范围.     

同El Nino发生相联系的热带大气系统动能的变化

作者之一首先在1988年指出E1 Nino事件的前期征兆在赤道西太平洋,其后的进一步研究更明确指出,东亚冬季风异常与El Nino有相互作用.通过资料分析和GCM的数值模拟,我们最近又指出热带大气季节内振荡与El Nino也存在明显的相互作用.1 观测资料分析结果就时间尺度而论,我们可以将热带大气运动大致分为三类系统,即天气尺度(3～10d)系统,主要是大范围积云对流的活动;低频系统,主要是季节内(30～60d)振荡;准定常(>90d)系统,包括ENSO循环.1982～1983年及1986～1987年分别发生了El Nino事件,用ECMWF     

大气多平衡态产生之根源

大气环流是一个在外源强迫驱动下的有耗散的非线性流体系统,它存在多平衡态。早在1958年,叶笃正等就指出大气环流具有两种基本的平衡态——冬季环流型和夏季环流型。70年代末,Charney等利用简单的模式研究了正压、斜压大气的多平衡态现象,从而开创了大气多平衡态理论。关于多平衡态产生的机制问题,丑纪范利用大尺度大气运动方程,指出多平衡态是非线性的结果。本文利用完整的原始非线性大气的算子方程来进一步讨论多平衡态产生的根源。     

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.     

非线性重力惯性波的间断周期解

飑线是重要的中尺度系统,一般认为它与重力惯性波密切有关。在飑线上存在着典型的风和气压的跃变现象,这种跃变现象在数学上可以看作为间断。本文在引入相角函数后将描述正压大气中重力惯性波的非线性偏微分方程组化为非线性常微分方程组,然后讨论在相图上奇异点(即系统的非平衡点且方程在该点有奇性)周围相轨线的性质,揭示了此时相轨线存     

有限振幅的重力波在临界层附近的行为

采用全隐欧拉格式（FICE）对重力波波包在剪切风场中的三维非线性传播进行了数值虚拟，给出了波包在三维空间中非线性传播的过程，研究了重力波在临界层附近的一些传播行为：计算机结果表明，当重力波在背景风随高度增加的大气中顺风传播时遇到临界层，且非线性传播时临界层的高度比线性理论预言的临界层高度要低一些，重力波在遇到临界层以前，碧幅整体上随高度的增加而增加，但非线性传播时振幅增加的幅度小于线性理论的结果，重力波在遇到临界层时振幅减小，波能量随高度的增加而减少，在临界层量继续减少；非线性传播时重力波的垂直波长随高度的增加而减少。     

小振幅大气重力波传播的数值研究

应用二维可压大气全非线性动力学模型, 模拟了小振幅中频重力波波包的非线性传播. 并与相应线性模型的模拟结果作了比较. 结果表明在等温大气中非线性效应对小振幅重力波传播的影响是可以忽略的. 而在非等温大气中, 非线性效应对于重力波波包传播的影响显著, 主要表现在非线性相互作用将显著地减小波包能量传输速度; 波振幅增长率也小于线性传播结果, 但波动量仍能保持守恒. 中层大气的观测也给出了非等温大气导致的波非线性相互作用的证据.     

青藏高原地壳运动GPS实测结果的定量分析

青藏高原素有“世界屋脊”之称.其目前变动的水平位移达到l-3cm/a,这是全球大陆变动最强的地区,长期以来,高原的现代地壳运动的定量观测基本上局限于它的垂直运动分量,至今未得到该地区的大尺度地壳水平运动可信的实测结果.     

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     

物理学家探索重力波

目前在国际范围内,正在探测一种众所周知的叫做重力波的重力辐射。西澳大利亚大学的物理学家们与罗马大学、日本东京大学、美国斯坦福大学和路易斯安那州大学等所属实验室的研究人员通力协作,正在从事这项课题的研究工作。最近,罗马大学理论物理学教授、著名天体物理学家和宇宙学家雷莫·鲁菲尼访问了西澳大利亚大学。鲁菲尼教授和研究人员之间的讨论取得了理论研究成果,澳大利亚的科学家们将结合他们的实际工作,进一步开展这方面的理论研究工作。     

南海南部海区的环流观测研究

以分别代表两个不同季风期考察航次的CTD资料为基础,通过综合分析海水的重力势、温度和盐度等分布,系统地描述了南海南部海区的水平环流结构,提出能概述该海区中、大尺度环流水平结构的上、下二层模式,综合归纳出上层主要流系的分布格局及各自的特征,指出南海南部海区的上层环流主要受季风驱动。此外,还发现并阐述了该海区的两个重要的局部现象——局地涡旋和海洋锋。