谈物体的静止能量

质量和能量都是物质的重要属性．二者既互相依存又有本质区别．一定质量的物体具有与具质量数值相对应的能量数值．物体的能量包括动能和静止能量两部分．动能指物体质心的运动能量，静止能量指组成物体的各质点相对物体质心的动能、质点间相互作用势能及其它所有形式能量的总和     

梅雨期涡旋系统能量尺度相互作用

选取长江中下游地区一次梅雨期低涡暴雨过程，对实测资料作带通滤波后，分别应用天气尺度和次天气尺度涡度方程，计算方程各项在对流层各层次的量值，表明天气尺度涡旋场的演变，绝对涡度通量散度项是主要动力过程，而次天气尺度涡旋场的演变则决定于对流层低层两类尺度涡旋系统非线性相互作用．     

暴雨中尺度环境场的总动能收支

利用一套分辨率较高的中尺度实验观测资料,对一次暴雨过程的中尺度环境场进行了总动能平衡的诊断研究,讨论了对流活跃和非活跃两个时期动能平衡过程的差异．结果表明,暴雨的能量过程很活跃,非地转运动的绝热耗损和动能的向外界辐散是暴雨过程的主要能汇,而次网格尺度向网格尺度的运动动能转换,是环境场动能的主要能源;暴雨区对流层高层的能量过程比低层活跃,高层急流对环境场动能平衡过程有很大作用．比较对流活跃和非活跃２个时次的动能平衡过程发现,暴雨过程的动能平衡与对流强度变化有联系,２个不同时段的动能平衡过程有差异,尤其在中层这种差异更明显．     

传染病暴发的多尺度特征与系统性防治

从复杂系统科学角度出发，基于系统组元的相互作用和复杂度曲线，揭示了传染病暴发的复杂性及其多尺度特征；依据多尺度必要多样性法则，探讨了从个人到群体可行的系统性防控手段．结果表明:只有通过个人、群体、国家之间的合作互助，才能做好 COVID-19 全球性应对、构建有效应对传染病的韧性世界.      

登陆台风衰减与变性过程的对比研究

本文对登陆台风Freda的衰减和变性阶段进行了水汽、动能的对比诊断研究,结果表明,水汽供应条件对于台风登陆后的强度变化十分重要。台风北上过程中,副高边缘的偏南低空急流是最主要的水汽输送带。台风登陆后在衰减过程中,可看作是一个动能的“准封闭系统”,次网格尺度效应及摩擦作用是台风衰减的主要因子;变性阶段,在对流层高层有大量的动能输出,次网格尺度效应成了重要的动能源,台风与西风带相互作用时的动能平衡与温带气旋类似。     

磁场中的强耦合表面极化子

应用变分法系统研究了电子和表面光学声子间的强相互作用，同时考虑了电子和体纵光学声子间的弱相互作用，给出了电子、声子间的基态和激发态的相互作用能．数值计算表明，电子和晶体表面的距离增大，体相互作用诱导势增大，而表面相互作用势减少；同时外磁场的作用可增大这两种相互作用的强度．     

物质结构的层次和尺度

在复杂性科学和物质多样性研究中，尺度效应至关重要。尺度的不同常常引起主要相互作用力的差异，导致物质性能及其运动规律和原理的质的区别。 通常把尺度粗分为宏观、微观和介观（Ｍｅｓｏｓｃｏｐｉｃ）。但微观的含义有两种，生物学上的微观通常是指肉眼看不见，用光学显微镜（放大几百倍）可以看见的东西，如把微生物、细菌、细胞等称为徽观生命。它们的尺度大致在１００μ到０．１μ之间。而物理学和化学中的微观，是指原子和小分子的尺度，即０．１－１ｎｍ的尺度。为避免混淆，笔者建议把前者称为“显微观（Ｏｐｔｉｃｏ－ｍｉｃｒ…     

双腔系统中腔场间的纠缠

考虑单个二能级原子穿过两个空间分离的单模腔场.由于腔场与原子间的相互作用使得两个腔场间产生纠缠.研究原子质心运动的动能、腔长和腔间距对这种纠缠的影响.结果表明:在原子的动能较小时,原子通过双腔系统的几率较小,腔场间产生纠缠的几率也小;原子动能较大时,原子更容易隧穿双腔系统,腔场间产生的纠缠几率也较大.     

氦原子基态(变分法)的一种简便算法

用积分公式∫0^m r^ne^-αrdr=n!/α^n 1，实现氦原子核外两个电子的动能及两个电子在核电场中的势能的计算过程；用母函数黜函数，大大简化了氦原子两电子的静电相互作用能的计算过程．     

景观生态学视角的城市绿地系统研究--以常州市新北区为例

从景观生态学的角度对城市绿地系统进行研究，充分考虑到绿地系统的景观和生态两种效应，对其做出科学的评价，并能指导绿地系统空间布局．以常州市新北区为例，利用景观生态学的理论，首先分析评价了新北区的绿地现状，进而提出了本区域的绿地系统的空间布局结构．借用景观生态学中的尺度原理，将整个新北区分成“区域宏观尺度、分区中观尺度以及具体规划设计的微观尺度”这3个尺度层次，并且对每个尺度层次利用景观生态学中相关原理分别进行研究，最终形成层次分明、在功能上相互补充、有机联系的绿地系统结构．     

中国东部地区一个中尺度对流涡旋的涡度收支分析

中尺度对流涡旋(MCV),与其他中尺度涡旋不同,有着其独特的动力机制与发展途径.一旦MCV形成,极易产生灾害性天气过程.为了解我国的MCV,使用非静力中尺度模式天气预报和研究模式对中国东部2003年7月4至5日降水过程进行了高分辨率的双向三重嵌套的数值模拟.与观测资料比较,模拟结果较为准确地再现了当时的大气状况.采用了空间滤波的方法对模式结果进行了大尺度背景场与中尺度扰动场的尺度分离,对MCV的结构与移动进行分析,并追随MCV的活动对其的涡度收支情况进行诊断分析.分析表明,大尺度背景场与中尺度扰动场对MCV的作用有着明显的差异.MCV的移动由大尺度背景风场引导;其中辐合作用直接决定了MCV的形成与发展,大尺度水平运动对中尺度涡度的水平输送为水平平流项的主要部分.而由垂直风速的水平变化所导致的水平涡度的倾斜作用在此MCV形成与发展阶段作用并不明显.成熟时的MCV与成熟时的中尺度对流复合体类似有着3个明显的环流,在对流层高层与低层均为辐散反气旋性环流,对流层中层则为较为深厚的气旋性环流.     

“20030816”云南暴雨过程的中尺度分析

 应用天气图、卫星云图TBB资料和多普勒雷达回波资料,分析了云南2003年8月16日的暴雨天气过程.结果表明:这次暴雨过程时空分布具有明显的中尺度特征,大尺度天气形势为中尺度系统的形成和发展提供了有利的环流背景、不稳定条件、能量条件和动力条件;在卫星云图上切变线云系在西南移过程中发展形成飑线,其上诱发产生的3个中-α尺度云团和1个中-β尺度的云团直接造成了强降水;在多普勒雷达上偏东风和偏西风之间的中-β尺度的切变线和逆风区对中-α尺度飑线的形成和发展起着重要作用,还诱发产生出了超级单体和中气旋,中-α尺度飑线导致了这次暴雨天气过程.     

北京地区低层大气流动模态研究

用风场诊断方法和实际观测资料对北京地区低层大气的背景流动情况进行分析,获取当地流动时空演变的总体型式或模态。所获初步结果表明,该地区大气流动总体分为秋冬型和春夏型。秋冬型更多受强天气系统的影响,春夏型则更多表现出局地中尺度热力环流特征。中尺度环流是该地区低层大气流动的基本模态,春夏季和秋冬季弱系统条件下的区域流动大体按这种模态演变。秋冬季大风天气的流动受地形的动力扰动作用明显,扰动表现为水平涡旋形态,其影响范围包括北京城区及西北部山地。     

2009年7月20日山西省南部区域暴雨天气分析

利用常规气象资料以及卫星云图、自动站雨量等非常规气象观测资料,采取天气学诊断分析方法,对2009年7月20日出现在山西省南部的区域性暴雨天气过程进行了分析。结果表明：副热带高压向南摆动是造成此次区域性暴雨过程的天气尺度系统;700hPa和850hPa切变线是此次暴雨发生的主要影响系统;卫星云图能够较好地监测中尺度系统的发展及移向,同时中尺度系统的发展和移向与雨团的移动和自动站的雨量有较好的对应关系。     

一次特大暴雨中尺度系统结构特征和机理分析

为了研究“04.6”湖南特大暴雨过程的发生发展机理,在天气分析的基础上,利用非静力中尺度模式MM 5-V 3.6对本次过程进行了数值模拟。结果表明:高分辨中尺度模式MM 5可以较好地模拟中尺度低涡切变线的发生和发展。模拟结果显示,中尺度低涡发展过程中,不断有扰动在低涡前部发展,并激发出强烈的中尺度对流系统M CS(m esoscale convective system)。暴雨区上空具有同向双圈垂直环流结构特征,使中尺度对流系统更加组织化。根据湿位涡守恒和倾斜位涡发展理论分析了暴雨和M CS形成和发展的原因。对流不稳定和条件对称不稳定的建立以及对流有效位能的集中释放是此次特大暴雨产生和持续发展的重要条件。     

一次对流性强降水过程的分析及诊断

为了更好地对江苏沿江及苏南地区夏季对流性强降水的预报提供参考和借鉴,利用美国国家环境预报中心资料,对2010年7月22日南京对流性强降水过程的天气形势、水汽输送、对流有效位能和中尺度对流系统作了分析和诊断,给出了该强降水的系统综合示意图。结果表明:500hPa上我国两槽一脊的分布态势及西太副高的西伸造成了弱冷空气和暖湿气流在南京上空的交汇;700hPa和850hPa存在急流和大风核;该强降水发生前,南京及其附近处于对流有效位能高值区,且位势不稳定;造成该强降水的中尺度对流系统是东北西南向强回波带(飑线)以及在该带西南端的中尺度对流复合体。分析表明,南京位于飑线和中尺度对流复合体的结合部是导致该强降水的直接原因。     

A remark on the nonlinearly symmetric stability criteria

The symmetric stability problems in the mesoscale synoptic dynamics have been studied. Without the assumption of the existence of some needed Casimir, the nonlinear stability criterion has been got, which satisfies all the needed properties. This result fills the gap between the conditions needed by the energy-Casimir method and by the energy-Lagrange method.     

“95.1”高原暴雪及其中尺度系统发展和演变的非静力模式模拟

为了对青藏高原暴雪进行深入的数值模拟研究,在对1995年1月17-18日（“95.1”）高原暴雪进行天气分析的基础上,利用非静力中尺度数值模式MM5对该次暴雪过程进行了数值模拟。数值模拟结果和客观分析结果的比较表明,非静力中尺度数值模式MM5有能力再现地面以上大、中尺度环流系统和热力场;同时MM5能够成功地模拟出复杂大地形条件下“95.1”高原暴雪中尺度低涡的发生、发展及结构演变。模拟的运动场和云微物理量场的时空演变表明,垂直运动场与水汽场的耦合是水汽凝结和冻结成雪的运动学条件;气旋性涡柱和上升运动及深厚湿舌的耦合是暴雪形成的一种重要动力机制;模拟的流场演变表明流场更能表征高原上的中尺度系统。     

一次飑线过程的双多普勒雷达风场反演分析

为揭示飑线发生过程中内部中尺度风场的演变特征,利用江苏连云港和盐城的多普勒雷达资料,采用双多普勒雷达风场反演技术,对2012年5月16日江苏中北部的一次弱弓形飑线过程进行了综合分析。结果表明:飑线后方入流最早出现在系统后部的层状区中,在飑线中段的中尺度涡旋对和地面冷池的共同作用下,后方入流向前延伸并穿过对流区下沉到达地面;飑线后方入流把云外干冷环境空气带到系统内,加剧降水粒子的蒸发冷却过程,促使地面冷池及其外流的加强;后方入流与地面冷池外流的耦合是地面大风生成的主要原因。