地球旋转效应对X-型内孤立波间波-波相互作用的影响

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作者 泮龙翔 袁春鑫 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期163-174,共12页

本文使用带旋转项的Kadomtsev-Petviashvili(KP)方程,将X-型波作为初始条件,进一步研究地球旋转对其的影响,并简要描述了KP方程和初始X-型波的表达式以及求解KP方程的边界条件和数值方法。从已经观测得到的波-波相互作用的形态中,选择... 本文使用带旋转项的Kadomtsev-Petviashvili(KP)方程,将X-型波作为初始条件,进一步研究地球旋转对其的影响,并简要描述了KP方程和初始X-型波的表达式以及求解KP方程的边界条件和数值方法。从已经观测得到的波-波相互作用的形态中,选择了其中出现频率较高的3种进行研究,并得出演化结果。本文的研究结果可以加深我们对内孤立波动力学的理解,对海洋资源的开发利用和国防建设具有一定的意义。 展开更多

关键词 地球旋转效应 内孤立波 波-波相互作用 KP方程

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内孤立波波-波相互作用的数值模拟 被引量：7

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作者 李群 孙丽 徐肇廷 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期868-872,共5页

基于弱二维的KP方程,并结合南中国海东沙群岛附近内孤立波的观测资料,模拟了内孤立波的波-波相互作用。数值结果较好的反应了内孤立波的二维特征,同时体现两个内孤立波波-波相互作用的非线性特征,即两波相交处相速随振幅的增大而变大。... 基于弱二维的KP方程,并结合南中国海东沙群岛附近内孤立波的观测资料,模拟了内孤立波的波-波相互作用。数值结果较好的反应了内孤立波的二维特征,同时体现两个内孤立波波-波相互作用的非线性特征,即两波相交处相速随振幅的增大而变大。相比于一维的KdV方程,KP在内孤立波的仿真反演方面具有更大的优势。 展开更多

关键词 内孤立波 KP方程 波-波相互作用

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动力学阿尔文波的非线性波-波相互作用及其在日地空间等离子体中的应用

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作者 赵金松 《天文学报》 CSCD 北大核心 2012年第5期451-452,共2页

动力学阿尔文波是垂直波长接近离子回旋半径或电子惯性长度时的色散阿尔文波，在等离子体粒子加热、加速或反常输运等现象中能起重要作用．因此，在各类天体和空间等离子体环境中动力学阿尔文波的特性也一直是引起人们广泛兴趣和倍受关... 动力学阿尔文波是垂直波长接近离子回旋半径或电子惯性长度时的色散阿尔文波，在等离子体粒子加热、加速或反常输运等现象中能起重要作用．因此，在各类天体和空间等离子体环境中动力学阿尔文波的特性也一直是引起人们广泛兴趣和倍受关注的研究课题．本论文系统、深入地研究了不同等离子体环境下动力学阿尔文波的非线性波-波耦合相互作用过程，特别是对不同环境下波-波耦合导致的动力学阿尔文波非线性生长率进行了细致的分析． 展开更多

关键词 波-波相互作用 空间等离子体 阿尔文波 非线性波 动力学 等离子体环境 应用 回旋半径

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有限深度两层流体系统中运动点源生成的内波及其与自由面的相互作用 被引量：18

4

作者 魏岗 乐嘉春 戴世强 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2003年第9期906-918,共13页

　基于水波动力学势流理论,以二流体系统中点源运动为基本模型,采用Green函数法,研究了分层流体中内部扰动诱生的内波对自由面的影响,探讨对合成孔径雷达成像起重要作用的自由面辐散场的变化规律·　研究表明:当上下层流体密度跃变... 　基于水波动力学势流理论,以二流体系统中点源运动为基本模型,采用Green函数法,研究了分层流体中内部扰动诱生的内波对自由面的影响,探讨对合成孔径雷达成像起重要作用的自由面辐散场的变化规律·　研究表明:当上下层流体密度跃变较大、源接近密跃层且Froude数Fr接近内波模式的临界值Fr2时,内波模式导致的自由面辐散场强度与表面波模式的贡献相当,两者具有强烈的耦合作用。 展开更多

关键词 内波 表面波 分层流体 辐散场 波-波相互作用

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畸形波波长计算方法研究

5

作者 崔成 潘文博 《船舶力学》 北大核心 2025年第5期713-721,共9页

在畸形波相关研究中,多采用线性波或者高阶Stokes波的色散关系估算畸形波波长,然而畸形波是一种波形持续时间较短的强非线性波浪。与规则波相比,畸形波的能量组成更为复杂,除了受高阶谐波影响,在其形成过程中,还会发生非线性的波-波相... 在畸形波相关研究中,多采用线性波或者高阶Stokes波的色散关系估算畸形波波长,然而畸形波是一种波形持续时间较短的强非线性波浪。与规则波相比,畸形波的能量组成更为复杂,除了受高阶谐波影响,在其形成过程中,还会发生非线性的波-波相互作用。为了检查采用规则波色散关系估算畸形波波长的精度,本研究采用组成波聚焦的方法在试验水槽中模拟畸形波,根据浪高仪阵列采集的波面时间过程统计畸形波波长,并与相同波高和周期的1阶线性波、3阶Stokes波和5阶Stokes波波长进行对比,对比结果表明,与线性理论相比,采用3阶和5阶Stokes波色散关系估算畸形波波长的精度较高,3阶色散关系足以描述高阶谐波对波长的影响。另外,由于不能考虑非线性波-波相互作用,高阶色散关系会高估周期较长的畸形波和低估周期较短的畸形波。为了能更准确估算畸形波波长,本研究基于3阶色散关系,结合回归分析方法,提出一种精度更高的畸形波波长估算方法,与3阶Stokes波色散关系相比,计算精度提高50%以上。 展开更多

关键词 畸形波 波长 非线性 波-波相互作用

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地球弓激波及其与行星际激波相互作用 被引量：3

6

作者 胡友秋 孙旭东 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期305-314,共10页

给定地球轨道附近的行星际条件和地球弓激波的几何位形,本文分析向阳侧弓激波强度参数沿激波阵面的分布,以及行星际激波与弓激波的相互作用.对于弓激波阵面相对日地连线轴对称的情形,得到如下结论:(1)弓激波强度参数分布相对由行星际磁... 给定地球轨道附近的行星际条件和地球弓激波的几何位形,本文分析向阳侧弓激波强度参数沿激波阵面的分布,以及行星际激波与弓激波的相互作用.对于弓激波阵面相对日地连线轴对称的情形,得到如下结论:(1)弓激波强度参数分布相对由行星际磁场和日地连线构成的基准面对称,各激波强度参数的最大值出现在基准面上.磁压比在垂直激波线一侧较大,而气压比在平行激波点一侧较大,导致总压比相对日地连线大致呈轴对称分布.(2)随着行星际磁场与日地连线夹角的增大,弓激波强度参数的最大值有所减小,且位置朝远离日下点方向偏移;但气压比和总压比的分布基本上不受影响.(3)行星际激波透过弓激波之后,切向磁场比更接近于1,但总磁场跳变幅度增大.(4)透过弓激波之后,行星际准垂直激波的总磁场比更接近于1,准平行激波的总磁场比则反之. 展开更多

关键词 地球磁层 弓激波 行星际激波-弓激波相互作用 MHD激波 MHD黎曼问题

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海山宽度调控下近惯性内波的产生与耗散

7

作者 王文博 谢晓辉 《海洋学研究》 北大核心 2025年第2期11-18,共8页

深海中地转流与海山相互作用可激发产生近惯性内波,该内波强度与海山高度相关,与海山宽度的关系尚不明确。本文采用二维MITgcm非静力数值模型探究了地转流与深海海山的相互作用以及海山宽度对近惯性内波产生与耗散的影响。结果表明,地... 深海中地转流与海山相互作用可激发产生近惯性内波,该内波强度与海山高度相关,与海山宽度的关系尚不明确。本文采用二维MITgcm非静力数值模型探究了地转流与深海海山的相互作用以及海山宽度对近惯性内波产生与耗散的影响。结果表明,地形强迫在海山背流面顶部边缘产生强非线性波-波相互作用,产生近惯性内波并得到发展,使得能量从地转流向近惯性内波传递;在海山高度不变的条件下,海山宽度越小,近惯性内波的强度越大,发展和衰减更快;相较海山的迎流面,背流面的近惯性内波的垂直切变更强,产生的湍流耗散更强。因此,除了海山高度,海山宽度也是调控近惯性内波生成和演化的关键因素。 展开更多

关键词 深海 地转流 近惯性内波 湍流混合 流与地形相互作用 非线性波-波相互作用 MITgcm模型 海山宽度

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混合浪中长波对短波的位相调制 被引量：3

8

作者 丛培秀 郑桂珍 裴玉华 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期261-266,共6页

为研究长波对短波尤其是风浪高频成分的调制,在实验室风浪水槽中产生混合浪,分析风浪受规则长波的调制。采用本征模态方法分解出不同尺度的风浪模态,计算各模态位移平方关于长波位相的平均。结果表明,风浪主要波、小尺度波和介于二者之... 为研究长波对短波尤其是风浪高频成分的调制,在实验室风浪水槽中产生混合浪,分析风浪受规则长波的调制。采用本征模态方法分解出不同尺度的风浪模态,计算各模态位移平方关于长波位相的平均。结果表明,风浪主要波、小尺度波和介于二者之间的中等尺度波,其能量沿长波位相的分布具有不同特征:风浪主要波的能量随长波波陡增加而减少,其分布与长波同相且关于长波波谷对称;中等尺度波的能量则随长波波陡增加而增加,在长波波峰迎风面略高于背风面;小尺度风浪的能量随着风速和长波波陡的增加而增加,随着风区长度的增加而减少,在长波波峰迎风面明显高于背风面。 展开更多

关键词 风浪 位相 调制 波-波相互作用 本征模态分解

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初夏东亚—太平洋遥相关波列年际变化的一种物理机制 被引量：3

9

作者 杨若文 陶云 曹杰 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期426-432,共7页

根据1978—2002年北半球500hPa高度场、地表温度场以及中国夏季雨带类型资料,应用最小二乘法获得了能反映1978—2002年各年北半球大气环流演变大尺度特征的25组空间谱函数。采用改进的低截谱模式方法和多种统计假设检验方法获得了夏季... 根据1978—2002年北半球500hPa高度场、地表温度场以及中国夏季雨带类型资料,应用最小二乘法获得了能反映1978—2002年各年北半球大气环流演变大尺度特征的25组空间谱函数。采用改进的低截谱模式方法和多种统计假设检验方法获得了夏季东亚—太平洋遥相关波列年际变化的一个物理机制。结果表明,当大气环流的内部动力过程中大尺度波-波和波-流相互作用明显时,大气环流的演变表现出明显的非线性特征,导致初夏从低纬到高纬东亚—太平洋遥相关波列多为"-、+、-"分布,相应的EAP指数多为正值,西太平洋副热带高压北跳明显,相应中国夏季多雨区主要位于淮河流域及其以北地区;反之,当大气环流的内部动力过程中大尺度波-波和波-流相互作用较弱时,大气环流的演变表现出较为明显的线性特征,初夏从低纬到高纬东亚—太平洋遥相关波列为"+、-、+"分布,EAP指数多为负值,夏季西太平洋副热带高压北进不明显,相应中国夏季多雨区主要位于淮河、长江流域及以南地区。 展开更多

关键词 东亚—太平洋遥相关波列 波-波相互作用 波-流相互作用 年际变化

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水槽中浅水非线性长波传播的Boussinesq数值模拟 被引量：2

10

作者 刘忠波 邹志利 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期10-15,共6页

浅水非线性长波传播变形中会产生波-波相互作用,为较好地模拟这种现象,在非交错网格下建立了近似在O(μ2)阶完全非线性的高阶Boussinesq数值模型。数值模型中采用了混合4阶Adams-Bashforth–Moulton格式和内部造波技术。数值计算了非线... 浅水非线性长波传播变形中会产生波-波相互作用,为较好地模拟这种现象,在非交错网格下建立了近似在O(μ2)阶完全非线性的高阶Boussinesq数值模型。数值模型中采用了混合4阶Adams-Bashforth–Moulton格式和内部造波技术。数值计算了非线性长波在波浪水槽中的传播变形,计算结果与相关实验数据吻合较好,验证了该数值模型实用性。 展开更多

关键词 非线性长波 波-波相互作用 Boussinesq数值模型

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基于能量分配的特定畸形波序列的数值模拟（英文）

11

作者 高宁波 杨建民 +1 位作者 赵文华 李欣 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期1449-1459,共11页

文章对一个理论畸形波序列进行了数值模拟并且将数值结果与理论值做了对比。采用速度入口方法以实现波浪模拟。在造波边界处不考虑高阶波浪成分,只输入线性波浪速度。分别采用三种不同分辨率的网格进行数值模拟,以找到足够有效捕捉自由... 文章对一个理论畸形波序列进行了数值模拟并且将数值结果与理论值做了对比。采用速度入口方法以实现波浪模拟。在造波边界处不考虑高阶波浪成分,只输入线性波浪速度。分别采用三种不同分辨率的网格进行数值模拟,以找到足够有效捕捉自由面的网格模型。考虑到快速傅里叶变换不能反映畸形波的时频特征,因而引入小波变换研究畸形波传播过程中的能量变化。最后比较了北海实测畸形波和文中理论畸形波小波变换的差异。 展开更多

关键词 N-S方程 畸形波 波-波相互作用 小波分析

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MF雷达观测的潮汐变化特征及与GSWM的比较 被引量：2

12

作者 刘晓 徐寄遥 +2 位作者 袁韡 姜国英 马瑞平 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期547-554,共8页

利用安装于Andoya Rocket Range(69.14°N,16.02°E)的3MHz、窄波束中频雷达2006年7月14日至8月14日之间的观测数据,研究了潮汐的变化特点并与GSWM模式的结果进行了比较.结果表明.在78～94km潮汐的纬向和经向分量随着高度的增... 利用安装于Andoya Rocket Range(69.14°N,16.02°E)的3MHz、窄波束中频雷达2006年7月14日至8月14日之间的观测数据,研究了潮汐的变化特点并与GSWM模式的结果进行了比较.结果表明.在78～94km潮汐的纬向和经向分量随着高度的增加都经历了由弱到强然后减弱的过程.这说明潮汐在上传过程中很可能与其他波动相互作用而发生不稳定,在不稳定区域上方又生成新的潮汐波继续稳定地向上传播,或者有重力波等其他波动在此区域沉积动量导致潮汐振幅增大.潮汐振幅除了在垂直方向上发生变化。它随着时间演化也表现出显著的短期变化特点,逐日变化强度有时可达到3倍左右.结合近来的研究结果。可以认为,重力波的不稳定和破碎也可能是造成这种瞬态变化的原因之一.与GSWM-00模式的比较说明,GSWM-00模式能够较好地预测出周日潮汐的振幅和相位,而对半日潮汐的预测结果并不理想. 展开更多

关键词 中频雷达 大气潮汐 短期变化 波-波相互作用

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涌浪对风浪能量影响的实验研究 被引量：8

13

作者 黄必桂 郑桂珍 丛培秀 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期381-386,共6页

在实验室风浪水槽中进行纯风浪和混合浪波面位移观测,研究波长较长的规则波对风浪能量的影响。本文用混合浪和纯风浪中的风浪显著波的零阶谱矩之比代表混合浪中的风浪与纯风浪能量之比,并以此表征涌浪对风浪能量的影响。研究了该能量比... 在实验室风浪水槽中进行纯风浪和混合浪波面位移观测,研究波长较长的规则波对风浪能量的影响。本文用混合浪和纯风浪中的风浪显著波的零阶谱矩之比代表混合浪中的风浪与纯风浪能量之比,并以此表征涌浪对风浪能量的影响。研究了该能量比随涌浪波陡S、风区x、波龄倒数u/C、涌浪频率与纯风浪谱峰频率之比fs/fwp的变化规律。结果表明,涌浪对风浪能量的抑制作用随涌浪波陡的增加、波龄倒数的增大及涌浪频率与纯风浪谱峰频率之比的增大而增强。发现该能量比依赖于无因次量R=(1+80(πS)2)1.9fs在实验室风浪水槽中进行纯风浪和混合浪波面位移观测,研究波长较长的规则波对风浪能量的影响。本文用混合浪和纯风浪中的风浪显著波的零阶谱矩之比代表混合浪中的风浪与纯风浪能量之比,并以此表征涌浪对风浪能量的影响。研究了该能量比随涌浪波陡S、风区x、波龄倒数u/C、涌浪频率与纯风浪谱峰频率之比fs/fwp的变化规律。结果表明,涌浪对风浪能量的抑制作用随涌浪波陡的增加、波龄倒数的增大及涌浪频率与纯风浪谱峰频率之比的增大而增强。发现该能量比依赖于无因次量R=(1+80(πS)2)1.9〔fs/fwp〕0.9〔u/C〕0.27,并拟合得到2者的经验关系。此外,本文实验还发现,在某些情况下,涌浪的存在使风浪能量增加。 展开更多

关键词 风浪 波-波相互作用 风区 零阶谱矩

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基于实测资料的南海北部台风“海鸥”致近惯性振荡研究 被引量：2

14

作者 黄妍丹 许洁馨 +2 位作者 刘军亮 陈植武 蔡树群 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期16-25,共10页

文章利用2014年9月南海东北部附近海域的A、B两个相距约20km的潜标数据,分析了台风"海鸥"在南海东北部激发的近惯性振荡的垂向分布特征。结果表明,台风过境在两站点激发了强烈的近惯性振荡,其能量由海表向海洋内部传播;近惯... 文章利用2014年9月南海东北部附近海域的A、B两个相距约20km的潜标数据,分析了台风"海鸥"在南海东北部激发的近惯性振荡的垂向分布特征。结果表明,台风过境在两站点激发了强烈的近惯性振荡,其能量由海表向海洋内部传播;近惯性能量在表层随着深度增加而增大,最大值出现在次表层,此后随着深度增加迅速衰减。但是两个观测站点的近惯性振荡垂向分布特征有较大的差别:A站点的近惯性振荡在不同深度上存在三个不同的垂向相速度,而B站点的垂向相速度没有变化;两站点的最大近惯性动能的大小及其所在深度不同,B站点比A站点的最大近惯性动能大15%左右。台风过后两个站点均出现由近惯性波f和半日内潮波D_2非线性相互作用产生的次级波动fD_2,但其强度存在差异。台风后A站点fD_2在不同深度上有不同的变化,f和D_2相互作用较弱;而B站点的fD_2在整个近惯性振荡影响深度内都是增强,其fD_2和f频带的动能和流速在时空分布以及变化趋势上有较好的相关性。两站点的近惯性振荡垂向相速度以及次级波动fD_2的不同可能是水体层结的差异和涡旋的影响所导致的。 展开更多

关键词 近惯性振荡 波-波相互作用 台风 南海北部

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