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波-流相互作用的缓坡方程及其波作用量守恒 被引量：7
1
作者 黄虎 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期627-631,共5页
当表面波从开阔海域传播至近岸水域时,普遍的波-流相互作用经受着海底的强烈影响,运用水波Hamil-ton变分原理,建立了近岸水域任意水深变化海底上波-流相互作用的缓坡方程.它可包含波、流和水深一般变化的二阶效应,约化为某些典型的缓坡... 当表面波从开阔海域传播至近岸水域时,普遍的波-流相互作用经受着海底的强烈影响,运用水波Hamil-ton变分原理,建立了近岸水域任意水深变化海底上波-流相互作用的缓坡方程.它可包含波、流和水深一般变化的二阶效应,约化为某些典型的缓坡型方程.据此得出广义程函方程,并且证明该缓坡方程的波作用最守恒. 展开更多
关键词 波-流相互作用 缓坡方程 二阶效应 波作用量守恒 程函方程
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波-流相互作用源函数及其对海浪模拟的影响 被引量：1
2
作者 王泽宇 江兴杰 +1 位作者 华锋 杨永增 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期420-434,共15页
当前,基于第三代海浪模式的波-流相互作用研究,通常仅考虑背景流场对海浪群速度大小、方向的改变及其所引起的波浪折射效应,忽略了流场对波浪能谱的影响。本文以波-流相互作用源函数为切入点,利用MASNUM海浪模式进行理想实验,阐释了水... 当前,基于第三代海浪模式的波-流相互作用研究,通常仅考虑背景流场对海浪群速度大小、方向的改变及其所引起的波浪折射效应,忽略了流场对波浪能谱的影响。本文以波-流相互作用源函数为切入点,利用MASNUM海浪模式进行理想实验,阐释了水平方向上的波-流相互作用对海浪能谱的改变以及对海浪模拟可能造成的影响。结果表明:水平流速梯度量级、水深、波浪成长状态以及流速梯度方向均可以影响波-流相互作用源函数的作用效果,使得有效波高、谱峰波向的模拟结果发生变化。在更符合实际的水平流速梯度量级下,波-流相互作用源函数对有效波高和谱峰波向模拟值的影响非常小;但考虑到涌浪的长距离传播,其对谱峰波向的影响仍可能明显改变涌浪的传播形态。 展开更多
关键词 波-流相互作用源函数 流速梯度 海浪数值模拟 MASNUM海浪模式
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对称扰动与纬向基流的相互作用 II.粘性波包的发展与弥散 被引量：8
3
作者 沈新勇 丁一汇 《大气科学》 CSCD 北大核心 1998年第6期839-848,共10页
该文对对称扰动与纬向基流的相互作用理论进行了深入的研究。这里是该文的第二部分，主要讨论粘性波包的发展与弥散。在对称扰动波包的动力学方程组中引进粘性作用（Ｐｒ＝１）可以发现，粘性耗散及扩散导致了“虚群速度（Ｃｉｇｙ，Ｃ... 该文对对称扰动与纬向基流的相互作用理论进行了深入的研究。这里是该文的第二部分，主要讨论粘性波包的发展与弥散。在对称扰动波包的动力学方程组中引进粘性作用（Ｐｒ＝１）可以发现，粘性耗散及扩散导致了“虚群速度（Ｃｉｇｙ，Ｃｉｇｚ）”的产生，它对波包的发展有着比较重要的影响。此外，各种稳定度参数的时空变化对扰动波包的发展具有重要作用。在一定的条件下，还可以产生波包的不稳定现象。 展开更多
关键词 波-流相互作用 粘性波包 对称扰动 大气动力学
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平均流变化对波反馈的A-B混合方程理论及应用
4
作者 高守亭 《大气科学》 CSCD 北大核心 2007年第6期1151-1159,共9页
从两层模式的基本方程出发,推导了描述平均流对波振幅反馈的A-B混合方程,并通过适当变换把混合方程转化为洛仑兹系统,用于研究平均流对边缘波扰动振幅增长的反馈机制,以及在中性廓线附近边缘波的稳定性问题。这是对研究波流相互作用的E-... 从两层模式的基本方程出发,推导了描述平均流对波振幅反馈的A-B混合方程,并通过适当变换把混合方程转化为洛仑兹系统,用于研究平均流对边缘波扰动振幅增长的反馈机制,以及在中性廓线附近边缘波的稳定性问题。这是对研究波流相互作用的E-P通量理论的一个重要扩充。同时,作者还指出了A-B混合方程理论在研究大气中的波流相互作用及对流方面有相当应用前景。 展开更多
关键词 波-平均流相互作用 A—B混合方程 洛仑兹系统 稳定性分析
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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
5
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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平流层极地臭氧损耗影响对流层气候的研究进展 被引量：15
6
作者 胡永云 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期561-568,共8页
大气平流层臭氧的严重损耗将导致到达地面的太阳紫外辐射增加已经是公共社会普遍关切的问题。最近几年,平流层臭氧损耗能否对对流层大气环流和气候产生重要影响也引起了广泛的重视,并且已成为大气科学的一个热点问题。观测研究表明近二... 大气平流层臭氧的严重损耗将导致到达地面的太阳紫外辐射增加已经是公共社会普遍关切的问题。最近几年,平流层臭氧损耗能否对对流层大气环流和气候产生重要影响也引起了广泛的重视,并且已成为大气科学的一个热点问题。观测研究表明近二三十年来在两极臭氧严重损耗的季节,地表气温有明显的变暖趋势,也就是欧亚大陆1—3月份和南极半岛12—5月份的地面温度呈现显著增温。这些增温趋势很可能是平流层两极的严重臭氧损耗造成的。当然,这些增温并非是由臭氧损耗的辐射效应直接造成的,而是通过波-流相互作用以及平流层-对流层相互作用等动力学过程实现的。大量的数值模拟工作也对此问题进行了研究,一些模拟结果与观测结果基本一致,另一些则发现平流层臭氧损耗的强迫作用较弱,也有模拟工作认为其他外界强迫如温室气体增加和热带海面温度升高也非常重要。作者综述了这一研究领域在近几年的最新研究进展,总结有关的观测分析和数值模拟结果,阐述平流层极地臭氧损耗可能影响地面温度的物理机制,以及澄清各种争论要点。 展开更多
关键词 臭氧损耗 气候变化 行星波 北极涛动 波-流相互作用 平流层-对流层相互作用
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缓坡方程的推广 被引量：1
7
作者 黄虎 周锡礽 吕秀红 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期319-325,共7页
为了描述水波和强烈的环境流在非平整海底上的相互作用，运用无旋运动的Ｌａｇｒａｎａｇｉａｎ变分原理，对经典的Ｂｅｒｋｈｏｆｆ缓坡方程进行了改进．假定水流沿水深方向基本上保持均匀性，这正如潮流运动的特征．海底地形由慢变、... 为了描述水波和强烈的环境流在非平整海底上的相互作用，运用无旋运动的Ｌａｇｒａｎａｇｉａｎ变分原理，对经典的Ｂｅｒｋｈｏｆｆ缓坡方程进行了改进．假定水流沿水深方向基本上保持均匀性，这正如潮流运动的特征．海底地形由慢变、快变两个分量叠加构成：慢变分量满足缓坡逼近假定，快变分量的波长与表面波波长为同一量级，但其振幅小于表面波的振幅．在以上假定条件下，得到了适用于非平整海底的推广型浅水方程和应用性更加广泛的波－流－非平整海底相互作用的一般缓坡方程，并且从理论上证明一般缓坡方程包含了以下３种著名的缓坡型方程：经典的 Ｂｅｒｋｈｏｆｆ缓坡方程；波－流相互作用的 Ｋｉｒｂｙ缓坡方程、 Ｄｉｎｇｅｍａｎｓ关于沙纹海底的缓坡方程．最后，通过与Ｂｒａｇｇ反射实验数据的比较，表明该模型可以准确地反映快变海底的典型地貌特征． 展开更多
关键词 缓坡方程 波-流相互作用 快变海底 无旋运动 Lagrangian变分原理 Bragg反射 波浪理论 浅水方程
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一个观察北极涛动与北大西洋涛动关系的典型个例 被引量：5
8
作者 赵南 王启祎 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期847-854,共8页
北极涛动与大西洋涛动是否属同一气候变率模态一直是北极涛动动力学研究方面的一个颇具争议的话题。文中通过对"0801南方雪灾"期间及其前后北极涛动与北大西洋涛动异常及产生原因进行个例分析,对两者之间的关系进行了讨论。... 北极涛动与大西洋涛动是否属同一气候变率模态一直是北极涛动动力学研究方面的一个颇具争议的话题。文中通过对"0801南方雪灾"期间及其前后北极涛动与北大西洋涛动异常及产生原因进行个例分析,对两者之间的关系进行了讨论。首先使用交叉子波变换与子波相关方法分析了两者的相位关系。发现在30—60天时间尺度上北极涛动与北大西洋涛动相位相差90°或-90°。而在10 20天这一尺度上北极涛动与北大西洋涛动具有大致相同的相位。对北极涛动及北大西洋涛动形成的动力过程及其在拉尼娜背景下各自特点的分析表明,这种不同尺度上位相关系的差异来自于波-流相互作用动力学的局域性。众所周知,北极涛动的3个活动中心的形成与分别位于北大西洋、北太平洋和北极平流层的3个波流相互作用中心有关。而北大西洋涛动则主要与位于北大西洋的波-流相互作用中心有关。拉尼娜事件的出现通过影响太平洋急流及行星尺度的准定常波从而进一步强化了30-60天时间尺度上北极涛动与北大西洋涛动的这种差异。这主要是因为太平洋急流或准定常行星波在对流层中直接影响了位于该区域的北极涛动的活动中心。同时准定常行星波冬季向上传播至平流层并与平流层极涡相互作用从而也影响了北极涛动在北极的活动中心。而在10—20天时间尺度上的北极涛动与北大西洋涛动同步关系则说明它们都是北极涛动的另一活动中心即大西洋上同一波-流相互作用现象——天气波破碎的反映。基于上述分析.文中倾向于认同将北极涛动和北大西洋涛动区别考虑的观点。 展开更多
关键词 北极涛动 北大西洋涛动 拉尼娜 南方雪灾 交叉子波变换 波-流相互作用
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下边界条件对北极涛动影响的数值模拟研究
9
作者 李艳 赵南 董敏 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期388-396,共9页
利用NCAR大气模式CAM3.0探讨了包括山脉和海陆分布等下边界条件对北极涛动(AO)或北半球环状模(NAM)形成的影响。主要进行了控制试验和两个地形敏感性数值试验,对比了控制试验结果与资料分析结果。控制试验和NCEP/NCAR资料分析结果对比指... 利用NCAR大气模式CAM3.0探讨了包括山脉和海陆分布等下边界条件对北极涛动(AO)或北半球环状模(NAM)形成的影响。主要进行了控制试验和两个地形敏感性数值试验,对比了控制试验结果与资料分析结果。控制试验和NCEP/NCAR资料分析结果对比指出,CAM3.0模式能够较好地模拟出AO的水平环状结构和垂直相当正压结构。在去除山脉的敏感性试验中发现,AO中纬度北太平洋和北大西洋两个活动中心的强度、范围和位置发生变化。在水球敏感性试验中发现,AO两个大洋上的活动中心被环绕极地主活动中心的环状结构代替。两个敏感性试验共同表明,AO是大气内部某种过程作用的结果,它的存在本身不取决于下边界条件的改变。山脉和海陆分布主要影响的是AO的具体形态。通过控制试验和两个敏感性试验对比,又分析了准定常波和瞬变波对AO的影响。去除山脉和海陆分布热力差异共同强迫的准定常波,AO纬向平均纬向风高纬地区平流层异常最大值活动中心消失,这表明在平流层准定常波和纬向平均流的相互作用与AO活动关系密切。在只有对流层瞬变波作用时,AO仍然存在,表明准定常波不是AO存在的必要条件。平流层准定常波与平均流的相互作用和对流层瞬变波与平均流的相互作用与AO形成之间的具体关系有待通过E-P通量诊断进一步确定。 展开更多
关键词 北极涛动/环状模 下边界条件 波-流相互作用 数值模拟
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