三维球坐标系下波包非线性传播过程的一种数值求解方法 被引量：4

1

作者 张绍东 易帆 熊东辉 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期17-28,共12页

采用全隐欧拉（ＦＩＣＥ）格式，将三维球坐标系下的大气基本运动方程作为控制方程，建立起了三维球坐标系下可压大气中的全非线性数值模式；对纬向边界也进行了合理的处理，并对该模式进行了数值检验．计算结果显示出重力波波包在大气... 采用全隐欧拉（ＦＩＣＥ）格式，将三维球坐标系下的大气基本运动方程作为控制方程，建立起了三维球坐标系下可压大气中的全非线性数值模式；对纬向边界也进行了合理的处理，并对该模式进行了数值检验．计算结果显示出重力波波包在大气中非线性传播的三维图像：波包整体向上传播，波相关扰动速度随高度增加而增长． 展开更多

关键词 三维 球坐标系 FICE格式 非线性传播 全隐欧拉格式 大气动力学 重力波波包

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三维球坐标系下重力波波包非线性传播过程的数值研究 被引量：4

2

作者 张绍东 易帆 熊东辉 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期141-147,共7页

采用全隐欧拉（ＦＩＣＥ）格式，对三维球坐标系下重力波波包在中层大气的非线性传播过程进行了数值模拟．模拟结果完整地反映了重力波波包在中层大气的非线性传播过程，并与线性重力波理论进行了定量比较．

关键词 重力波波包 非线性传播 中层大气动力学 三维球坐标 全隐区拉 FICE

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中层大气中重力波饱和机制的数值分析 被引量：6

3

作者 张绍东 易帆 +1 位作者 王敬芳 熊东辉 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期454-460,共7页

通过对向上传播的重力波波包在中层大气中的非线性传播过程进行数值模拟 ,讨论中层大气中重力波的饱和机制 .数值模拟结果表明 ,向上传播的重力波波包的扰动振幅在接近波包的本征水平相速度之前随高度单调增长 ,而当波振幅接近本征水平... 通过对向上传播的重力波波包在中层大气中的非线性传播过程进行数值模拟 ,讨论中层大气中重力波的饱和机制 .数值模拟结果表明 ,向上传播的重力波波包的扰动振幅在接近波包的本征水平相速度之前随高度单调增长 ,而当波振幅接近本征水平相速度时 ,在对流不稳定区域出现等位温面的翻转 ,同时波振幅的增长达到饱和 (波振幅随高度不发生变化 ) .小尺度对流在等位温面的翻转和波饱和发生后产生 ,随后波包开始破碎 ,这些非线性过程的最终结果产生湍流 .表明导致重力波饱和的关键因素是等位温面的翻转而不是诸如波破碎、湍流、波 展开更多

关键词 重力波 等位温面 翻转 饱和机制 数值模拟 中层大气

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我国电离层返回斜向探测研究40年 被引量：5

4

作者 管荣生 谢树果 赵正予 《电波科学学报》 EI CSCD 1999年第4期479-484,共6页

回顾了４０年来中国电离层返回斜向探测研究，介绍了探测设备的研制理论与应用研究等方面取得的成就及研究进展，并对该项研究的发展趋势与应用前景作了展望。

关键词 高频 电离层 斜向返回探测

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中层顶波非线性相互作用的甚高频雷达观测研究 被引量：10

5

作者 熊建刚 易帆 +1 位作者 J.Klostermeyer R.Rüster 《电波科学学报》 EI CSCD 2000年第1期84-89,共6页

利用 SOUSY VHF雷达 1 987年 6月 2 2日至 6月 2 9日在挪威 Andoya的观测数据研究了中层顶附近大气风场中行星波、潮汐和惯性重力波的非线性相互作用。首先利用 Lomb- Scargle周期图方法计算了大气纬向风场的功率谱 ,除了行星波和潮汐... 利用 SOUSY VHF雷达 1 987年 6月 2 2日至 6月 2 9日在挪威 Andoya的观测数据研究了中层顶附近大气风场中行星波、潮汐和惯性重力波的非线性相互作用。首先利用 Lomb- Scargle周期图方法计算了大气纬向风场的功率谱 ,除了行星波和潮汐外 ,在行星波、潮汐的频率和与频率差处有明显的谱峰 ,双谱分析表明这些谱峰是行星波和潮汐相互作用形成的。在 86.4km处 35h行星波、半日潮与 8.9h惯性重力波有较强的非线性耦合 ,半日潮与行星波间有明显的能量传输。半日潮振幅变化的周期为 78h,远大于行星波的周期。 85.2 km处经向风场半日潮振幅的变化周期同样大于与之相互作用的 33h行星波的周期。 展开更多

关键词 行星波 潮汐 中层顶波 甚高频雷达 惯性重力波

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三维重力波非线性传播数值模型的一种求解格式 被引量：6

6

作者 岳显昌 易帆 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期148-158,共11页

采用交替方向隐格式（ＡＤＩ）求解三维可压大气中重力波非线性传播的数值模型．经过几个波周期后，重力波波包仍然沿着线性理论射线方向稳定地传播，波包保持着很好的形状，内点和边界保持稳定；水平风与垂直运动的振幅随着传播高度的... 采用交替方向隐格式（ＡＤＩ）求解三维可压大气中重力波非线性传播的数值模型．经过几个波周期后，重力波波包仍然沿着线性理论射线方向稳定地传播，波包保持着很好的形状，内点和边界保持稳定；水平风与垂直运动的振幅随着传播高度的增加而增加．这说明ＡＤＩ格式是模拟三维可压大气中重力波传播的一种可靠的格式．模拟结果也表明，在非线性情况下，重力波仍可保持线性传播的某些特征，非线性效应主要表现在对波包传播速度的修正． 展开更多

关键词 重力波波包 非线性传播 交替方向隐格式 ADI

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中高层大气行星波与惯性重力内波的非线性相互作用 被引量：3

7

作者 熊建刚 易帆 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期121-128,共8页

在弱非线性理论基础上，将三维大气中行星波和惯性重力波从原始非弹性近似方程中分离出来，讨论了典型的2天行星波与惯性重力内波的非线性相互作用过程．从共振曲面和参量不稳定增长率来看，行星波倾向于与空间尺度较大的惯性重力波发... 在弱非线性理论基础上，将三维大气中行星波和惯性重力波从原始非弹性近似方程中分离出来，讨论了典型的2天行星波与惯性重力内波的非线性相互作用过程．从共振曲面和参量不稳定增长率来看，行星波倾向于与空间尺度较大的惯性重力波发生相互作用．利用潮汐波的等价重力波假设，讨论了2天行星波与半日潮及9．6h惯性重力波的相互作用，三波相互作用时能量守恒．非线性相互作用使2天波和潮汐波的波幅受到长期调制． 展开更多

关键词 行星波 潮汐 惯性重力波 非线性作用 中高层大气

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极区夏季中间层潮汐和平均风的短期变化特征 被引量：2

8

作者 易帆 刘仁强 《电波科学学报》 EI CSCD 2000年第4期415-422,共8页

利用德国 SOUSY VHF雷达在中间层高度上 6天的观测数据 ,研究了夏季极区中间层大气潮汐和水平风的变化特征。动态谱分析表明 ,半日潮是极区夏季中间层高度上占支配地位的波动 ;周日潮通常较弱 ,偶尔也会增长到与半日潮相当的强度 ;1 /8... 利用德国 SOUSY VHF雷达在中间层高度上 6天的观测数据 ,研究了夏季极区中间层大气潮汐和水平风的变化特征。动态谱分析表明 ,半日潮是极区夏季中间层高度上占支配地位的波动 ;周日潮通常较弱 ,偶尔也会增长到与半日潮相当的强度 ;1 /8cph频率附近偶尔出现较强的谱峰 ,但持续时间更短。潮汐谱峰对应的频率一般与其定义值有偏离 ,说明它们经常处在被扰动的状态。在相差 2 .7km的两个高度上纬向和经向平均风的时间变化各自显示出较强的相似性 ,但是两者的时间变化倾向完全不同 ,反映了平均风变化的各向异性。每种潮汐在纬向和经向风中的谱峰对应的频率一般不相同 ,其水平扰动速度矢量端点随时间变化的轨迹一般也不再是闭合的椭圆 ,但仍保持顺时针方向旋转的特征。 展开更多

关键词 短期变化特征 潮汐 平均风 中间层 极区

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下行重力波波包在可压大气中的传播 被引量：1

9

作者 岳显昌 易帆 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期29-35,共7页

应用ＡＤＩ格式模拟了下行重力波在二维可压大气中非线性传播．结果显示，重力波能量向下传输，波振幅明显衰减．与线性方程的数值模拟结果的比较表明，在非线性情况下，重力波仍可保持线性传播的某些特征，非线性效应随波振幅的衰减对... 应用ＡＤＩ格式模拟了下行重力波在二维可压大气中非线性传播．结果显示，重力波能量向下传输，波振幅明显衰减．与线性方程的数值模拟结果的比较表明，在非线性情况下，重力波仍可保持线性传播的某些特征，非线性效应随波振幅的衰减对波包传播速度的修正作用很快变弱． 展开更多

关键词 非线性效应 ADI格式 二维可压大气 重力波波包 非线性传播

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重力波波包在三维非等温大气和水平风场中非线性传播的数值研究

10

作者 吴少平 易帆 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期240-248,共9页

采用全隐欧拉格式(FICE)对重力波波包在三维非等温大气、均匀和剪切风场中的非线性传播进行了数值模拟,给出了重力波波包三维非线性传播的全过程,分析了重力波的传播特性及背景温度场、风场对重力波传播的影响.结果表明:波包扰动速度振... 采用全隐欧拉格式(FICE)对重力波波包在三维非等温大气、均匀和剪切风场中的非线性传播进行了数值模拟,给出了重力波波包三维非线性传播的全过程,分析了重力波的传播特性及背景温度场、风场对重力波传播的影响.结果表明:波包扰动速度振幅的增长比在WKB条件下振幅的增长要慢;波包非线性传播的路径、能量传输速度不同于WKB近似下的结果,非线性效应导致了重力波的传播特性的改变;温度场的非均匀性会改变重力波传播的路径和速度;剪切风场使扰动速度振幅的增加变得缓慢,使垂直波长减小. 展开更多

关键词 重力波 非线性 非均匀性 数值模拟

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极区夏季中间层半日潮汐的VHF雷达观测 被引量：4

11

作者 刘仁强 易帆 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期233-241,共9页

采用德国SOUSYVHF雷达观测数据，研究了极区夏季中间层半日潮汐的结构和变化特征．纬向和经向风的动态Lomb－Scargle诺表明，半日潮是中间层高度上占支配地位的波动，其谱峰对应的频率一般与1／12c·h－1有偏离，说明它们经常处在... 采用德国SOUSYVHF雷达观测数据，研究了极区夏季中间层半日潮汐的结构和变化特征．纬向和经向风的动态Lomb－Scargle诺表明，半日潮是中间层高度上占支配地位的波动，其谱峰对应的频率一般与1／12c·h－1有偏离，说明它们经常处在被扰动状态．稳定的半日潮损帽院高度增加而迅速增长，在87．9km高度附近达到饱和；经向分量的相位一般比纬向分量的相位超前π／4－π／2，从而水平扰动速度关县端点随时间变化的轨迹显示出顺时针方向旋转的特征．半日潮汐特征参量在纬向和经向风中随时间的变化在基本趋势一致的基础上显示出一定程度的各向异性． 展开更多

关键词 半日潮汐 中间层 VHF雷达 极区 大气潮汐 夏季

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