导读:本文包含了惯性重力波论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:重力,惯性,曲线,平流层,偏振,数值,无线电。
惯性重力波论文文献综述
杨遵勋,黄开明,王睿,张绍东[1]（2019）在《北极地区低平流层惯性重力波的观测研究》一文中研究指出南极地区重力波活动有大量报道,相对而言,北极地区重力波的研究还很少.本文利用极区Ny-Alesund站点(78.9°N,11.9°E)无线电探空仪从2012年4月1日到2017年3月31日共5年的观测数据,统计分析了北极地区低平流层惯性重力波的特征.观测显示,月平均纬向风在20km以下盛行东向风,再随着高度增加,逐渐呈现出半年振荡现象.对流层顶高度在5～13km范围内变化,其月平均高度显示出年循环,最高出现在夏季,约为10km,最低出现在冬季,约为8.5km.对流层和低平流层月平均温度都显示出明显的年周期变化,这与中低纬度观测结果有所不同.结合Lomb-Scargle谱分析和矢端曲线方法,估算了准单色惯性重力波参数.个例研究表明,低平流层惯性重力波呈现出远离源区的自由传播性质.统计结果显示,惯性重力波的水平和垂直波长分别集中在50～450km和1～4km范围内,本征频率集中在1～2.5倍惯性频率间,这些值都比中低纬度观测值稍小.垂直方向本征相速度主要集中在-0.3～0m·s~(-1),而纬向和经向本征相速度集中在-40～40m·s~(-1)之间.在5年的观测中,大约91.5%的惯性重力波向上传播.在冬季和早春,由于极地平流层极涡活动,激发出向下传播的惯性重力波,因此,向下传播的比例上升到相应月份的20%左右.由于低层大气盛行的东向风的滤波效应,低平流层大部分惯性重力波向西传播.波能量呈现出明显的年周期变化,最大值在冬季、最小值在夏季,与北半球中低纬度观测结果一致,表明北半球重力波活动普遍冬季强、夏季弱.(本文来源于《地球物理学报》期刊2019年08期）
胡飞,黄开明,LIU,Alan,杨遵勋[2]（2019）在《Andes上空中间层和低热层中大气惯性重力波的激光雷达观测》一文中研究指出利用Andes观测站(30. 3°S,70. 7°W)激光雷达2016年6月8～9日共11. 6 h的风场、温度以及钠原子数密度的观测数据,研究了一个在中间层顶区域惯性重力波活动事件。谱分析表明,这个惯性重力波的周期约6. 6 h,垂直波长约7. 5 km,水平波长约826 km。根据矢端曲线法分析发现,此惯性重力波的传播方向大约为西偏北38. 6°。计算出它的垂直群速度约0. 2 m·s~(-1),水平群速度约22. 9 m·s~(-1)。射线追踪结果表明,上传惯性重力波可能来自于平流层的急流区域。虽然该惯性重力波不能达到不稳定性的阈值,但是理查德森数和浮力频率显示,由于不同扰动分量的迭加,导致了在一些高度和时间上,动力学的发生和对流不稳定性的存在。因此,迭加效应引起的不稳定性可能会对中间层-低热层中波的饱和度和幅度约束有显着影响。同时利用重力波偏振关系和惯性重力波纬向风扰动,计算出了经向风、温度和大气密度扰动,同时观测的经向风和温度扰动与计算的结果一致,表明观测到的准单色惯性重力波能很好满足重力波偏振关系。另外,计算得到的大气密度扰动与观测的钠原子数密度扰动相位一致,证实了中间层-低热层区域的钠原子可以作为重力波的示踪物。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2019年14期）
胡飞[3]（2018）在《基于激光雷达观测对中间层—低热层惯性重力波活动的研究》一文中研究指出利用Andes观测站(30.3°S,70.7°W)激光雷达2016年6月8—9日11.6 h的风场、温度以及钠原子数密度的观测数据,研究了在中间层顶区域一个惯性重力波活动事件。谱分析表明,这个惯性重力波的周期大约是6.6h,垂直波长和水平波长大约为7.5 km和826 km。根据矢端曲线法分析发现,此惯性重力波的传播方向大约为西偏北38.6°。计算出它的垂直群速度约为0.2 ms-1,水平群速度约为 20.4ms-1。根据重力波的偏振关系和多普勒平移方程,计算得到此惯性重力波的本征频率和水平波数。该惯性重力波水平传播方向的背景风大约为7.4 ms-1,并且它的本征周期为8.7 h大于观测周期6.6 h。当惯性重力波的本征水平群速度和垂直群速度大于它们的垂直风速时,它们的水平传播方向会小于或大于大约2-3°。我们提取到的惯性重力波参数都是典型的惯性重力波参数,以前很多研究都已经证实。因为在不同的大气层存在着许多有意义的波源,所以本文中惯性重力波的观测事件是一种相对普遍的现象。利用HWM07模式和MSISE00模式的数据,采用射线追踪技术,寻找波源。射线追踪表明上传惯性重力波可能来自于平流层的急流区域。该波的最大水平风振幅9.8 ms-1小于它的本征水平相速度24.5 ms-1,因此此惯性重力波不能达到不稳定性的阈值。但是理查德森数Ri和N2显示,由于不同扰动分量的迭加,导致在一些高度和时间上,动力学的发生和对流不稳定性的存在。迭加效应引起的不稳定性可能会对中间层-低热层中的波的饱和度和幅度约束有显着的影响。但是重力波参数化却不包括这些影响,所以波的耗散机制可能缺少很多研究来进一步证实。根据重力波偏振关系,用惯性重力波纬向风扰动计算出经向风、温度和大气密度扰动。观测的经向风和温度扰动与计算的结果一致,显示观测到的准单色惯性重力波能很好满足重力波偏振关系,而计算的大气密度扰动与观测的钠原子数密度扰动相位一致,证实了中间层低热层区域的钠原子可以作为重力波的示踪物。(本文来源于《武汉大学》期刊2018-05-01）
杨遵勋[4]（2018）在《低平流层惯性重力波的无线电探空仪观测研究》一文中研究指出大气惯性重力波是一种非常重要的大气波动,通常在低层大气中被激发,在向上传播的过程中,由于发生饱和破碎,把动量和能量沉积到背景大气中,实现了低层大气和中层大气之间的动量和能量的转换。因此,重力波对中高层大气环流和全球大气热平衡有着重要的影响。大气重力波有着复杂的激发机制及传播和耗散过程,许多前人研究是基于观测,模式和理论推导来探寻重力波的波源。当前认为低层大气重力波的激发机制主要有地形、对流、风剪切和地转调整等。重力波表现出明显的局地性,在不同的经纬度或不同的地形区域,其主要的激发源一般不同。因此,为了弄清全球参数化重力波的效应,有必要广泛研究不同地理位置和季节变化的重力波活动。无线电探空仪由于垂直分辨率高,数据长时间的累积,被广泛应用于对流层和低平流层惯性重力波的研究。南极地区利用无线电探空仪观测重力波活动有大量的报道,相对而言,在北极地区,由于观测站点少,探空仪数据比较稀缺,因此,北极地区惯性重力波的研究极少。本文利用北极Ny-Alesund站点(78.9°N,11.9°E)无线电探空仪从2012年4月1日到2017年3月31日共5年的观测数据,分析了Ny-Alesund站点北极上空低层大气区域(0～30 km)背景大气状态,结合Lomb-Scargle谱分析和矢端曲线方法提取了低平流层区域(15～25 km)准单色惯性重力波,以及惯性重力波的偏振和色散关系计算出了重力波的特征参数(波长、本征频率、传播方向、相速度以及波能等)。分别从个例分析和统计研究两个角度来探讨了低平流层大气惯性重力波特征参数的季节变化和传播特性,揭示了北极上空低平流层惯性重力波的活动特征,为构建全球重力波波谱提供参考。本文的主要工作概括如下:1.介绍了所使用的无线电探空仪数据,对观测的风场和温度原始数据,进行线性插值,获得高度分辨率为5 m的风场和温度均匀采样数据,这将更有利于研究小尺度的重力波。2.详细介绍了分析处理过程中所使用的方法,Lomb-Scargle谱分析、正弦拟合以及矢端曲线法,并且把Lomb-Scargle变换和快速傅里叶变换简单做了对比,凸显我们的研究结果更准确。3.通过个例分析来详细的说明如何利用无线电探空仪数据提取准单色重力波的特征参数,统计研究了重力波参数的季节变化特征,并结合前人早期在中低纬度的研究结果,揭示了低平流层惯性重力波特征的时空变化。(本文来源于《武汉大学》期刊2018-04-01）
覃卫坚,寿绍文,高守亭,李启泰[5]（2010）在《一次冰雹过程的惯性重力波观测及数值模拟研究》一文中研究指出使用高灵敏度的电容式微压波传感器对1998年4月11日16时发生在贵州省普定县的一次降冰雹过程的重力波进行观测,利用WRF中尺度模式对这一过程进行数值模拟,使用Morlet小波分析方法对模拟结果进行分析,得出这一次过程中惯性重力波的分布和变化规律,并分析急流、地形及切变线对惯性重力波的影响。观测发现:在降冰雹前,每隔1-4小时出现一次短周期重力波阵性增强的现象。数值模拟结果显示:在低空降冰雹前几个小时有强的短周期重力波出现,其中周期较长的出现早存在时间长,周期较短的出现晚存在时间短;强的低空急流和风速垂直切变触发对流或湍流的发生和加强,对流或湍流又激发了80-200min的短周期重力波;短周期重力波更容易向垂直方向传播,而长周期重力波倾向于水平方向传播。长周期重力波在降冰雹后周期有明显变短现象,随高度越加明显。由地形形成的重力波在最高山峰上空振幅最大。(本文来源于《第七届全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会论文集》期刊2010-09-03）
覃卫坚,寿绍文,高守亭,李启泰[6]（2010）在《一次冰雹过程的惯性重力波观测及数值模拟》一文中研究指出使用高灵敏度的电容式微压波传感器对1998年4月11日16时发生在贵州省普定县的一次降冰雹过程的重力波进行观测,利用WRF(Weather Research and Forecast)中尺度模式对这一过程进行数值模拟,使用Morlet小波方法对模拟结果进行分析,得出这一过程中惯性重力波的分布和变化规律,并分析急流、地形及切变线对惯性重力波的影响.观测发现:在降冰雹前,每隔1～4小时出现一次短周期重力波阵性增强的现象.数值模拟结果显示:在低空降冰雹前几个小时有强的短周期重力波出现,其中周期较长的出现早、存在时间长,周期较短的出现晚、存在时间短;强的低空急流和风速垂直切变触发对流或湍流的发生和加强,对流或湍流又激发了80～200 min的短周期重力波;短周期重力波更容易向垂直方向传播,而长周期重力波倾向于水平方向传播.长周期重力波在降冰雹后周期有明显变短现象,随高度越加明显.由地形形成的重力波在最高山峰上空振幅最大.(本文来源于《地球物理学报》期刊2010年05期）
赵南,甘璐,沈新勇[7]（2010）在《涡旋流自发辐射惯性重力波的初步解析研究》一文中研究指出平衡流(或粗略地说涡旋流)调整目前被认为是惯性重力波产生的一种新的机制并被称为自发辐射问题。基于f平面上正压模式,该文对涡旋流自发辐射惯性重力波这一问题进行了初步解析研究。首先,通过该模式讨论了慢流形和平衡流的概念并强调了平衡流的涡旋运动特征。假定Froude数F《1且Rossby数ε=O(1)(即近似为平衡流的涡旋流包括了梯度风和其他非地转成分),于是基本方程可以写为有关惯性重力波的非齐次波动方程,其非齐次项与涡旋流的非平衡性质有关,而对于严格平衡的涡旋流,非齐次项消失,故涡旋流的非平衡性实际上提供了惯性重力波的强迫源,通过找出该方程的格林函数给出了反映自发辐射的非齐次解。在远离波源的区域,该非齐次解可以展开为远场形式,包括单极、偶极和四极辐射,另一方面,在波源区域以内及其附近,解的近场形式可以看作是慢流形的近似表达式。结果表明:与涡旋流相伴随的辐合/辐散运动主要由两部分组成,即由它自发辐射出的惯性重力波以及从属于平衡流的缓慢变化的辐合/辐散运动。与Ford的匹配渐近展开方法相比较,尽管不能给出更高阶近似,但格林函数法得到的非齐次解形式,在描写自发辐射方面更具物理直观性。(本文来源于《应用气象学报》期刊2010年01期）
覃卫坚[8]（2008）在《冰雹过程的惯性重力波动力机制的观测和数值模拟研究》一文中研究指出本文根据贵州地区冰雹过程中的惯性重力波的观测事实对惯性重力波进行了理论及数值模拟研究。通过探测发现大气重力波有明显的活动规律:重力波强度在冬春季强于夏秋季,在5月和10月发生急剧减弱和加强的转变,无天气过程时晚上比白天强,尤其短周期的重力波,周期为40-80min的重力波平均强度最强,其他较弱。在斜压大气和考虑积云对流加热条件下,运用积云对流参数化、Taylor公式展开等方法,推出惯性重力波的非线性KdV方程,求出其孤立波解,以此解释以上得出的大气重力波的活动规律:惯性重力波强度随风速垂直切变增大而增大,急流是最重要的惯性重力波波源,是重力波强度在冬春季强于夏秋季的主要原因,亚洲急流在5月和10月的北跃和南落,是重力波强度发生急剧变化的原因,急流下方是激发惯性重力波最强的地方。一般情况下,惯性重力波强度随着大气背景流场绝对涡度增大而增大,正涡度对惯性重力波起激发和增强的作用。当惯性重力波向下传播时,波的强度随层结稳定度(N~2)增大而增大,由于太阳辐射的作用白天大气层结稳定度比晚上小,这解释了在无天气过程时晚上重力波强度强于白天的原因。惯性重力波强度和波的频率成正比,这解释了周期为40—80min比周期为140—160min的重力波强的原因。重力波强度还与非线性积云对流参数常数b及科氏力参数f成正比。利用WRF中尺度模式对贵州省普定县的一次降冰雹过程进行数值模拟,使用Morlet小波分析方法对模式输出结果进行周期性分析,得出这次过程中惯性重力波的分布规律,并结合重力波观测事实、动力学因子和天气系统进行分析,总结出惯性重力波的发生发展的动力学机制。在降冰雹前,每隔1—4小时出现一次短周期的阵性重力波增强的现象。数值模拟显示,在高空层,短周期重力波在降冰雹前弱,降冰雹后强度较强,而长周期重力波在降冰雹前强度比较强,在降冰雹后强度变弱。长周期重力波在降冰雹后周期变短明显,重力波随着高度加强。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2008-04-01）
覃卫坚,寿绍文[9]（2008）在《一次冰雹过程中的惯性重力波动力机制的数值研究》一文中研究指出利用WRF中尺度模式对贵州省普定县的一次降冰雹过程进行数值模拟,使用Morlet小波分析方法对模式输出结果进行周期性分析,得出这次过程中惯性重力波的分布和变化规律,并结合重力波观测事实、动力学因子和天气系统进行分(本文来源于《全国中尺度气象学术研讨会摘要文集》期刊2008-04-01）
王晓芳,崔春光,胡伯威[10]（2007）在《与水平风切变强度不均匀相联系的CISK惯性重力波》一文中研究指出在虚拟高度坐标系中,用一个简单的线性模式初步研究了水平风切变强度不均匀分布对长江流域梅雨锋附近贯穿整个对流层的深厚惯性重力波发生发展的影响。结果表明:水平风切变强度不均匀对CISK惯性重力波不稳定有重要作用。在一般干的层结大气中,实际可能出现再强的水平风切变的影响也难以使惯性重力波变得不稳定;只有在积云对流潜热参与,原为弱稳定条件下,水平风切变强度不均匀能促使低空急流北侧不稳定扰动的发生发展。而水平风切变强度不均匀对不稳定贡献最大的区域是梅雨锋南侧的急流轴附近。(本文来源于《应用气象学报》期刊2007年06期）
惯性重力波论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
利用Andes观测站(30. 3°S,70. 7°W)激光雷达2016年6月8～9日共11. 6 h的风场、温度以及钠原子数密度的观测数据,研究了一个在中间层顶区域惯性重力波活动事件。谱分析表明,这个惯性重力波的周期约6. 6 h,垂直波长约7. 5 km,水平波长约826 km。根据矢端曲线法分析发现,此惯性重力波的传播方向大约为西偏北38. 6°。计算出它的垂直群速度约0. 2 m·s~(-1),水平群速度约22. 9 m·s~(-1)。射线追踪结果表明,上传惯性重力波可能来自于平流层的急流区域。虽然该惯性重力波不能达到不稳定性的阈值,但是理查德森数和浮力频率显示,由于不同扰动分量的迭加,导致了在一些高度和时间上,动力学的发生和对流不稳定性的存在。因此,迭加效应引起的不稳定性可能会对中间层-低热层中波的饱和度和幅度约束有显着影响。同时利用重力波偏振关系和惯性重力波纬向风扰动,计算出了经向风、温度和大气密度扰动,同时观测的经向风和温度扰动与计算的结果一致,表明观测到的准单色惯性重力波能很好满足重力波偏振关系。另外,计算得到的大气密度扰动与观测的钠原子数密度扰动相位一致,证实了中间层-低热层区域的钠原子可以作为重力波的示踪物。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
惯性重力波论文参考文献
[1].杨遵勋,黄开明,王睿,张绍东.北极地区低平流层惯性重力波的观测研究[J].地球物理学报.2019
[2].胡飞,黄开明,LIU,Alan,杨遵勋.Andes上空中间层和低热层中大气惯性重力波的激光雷达观测[J].科学技术与工程.2019
[3].胡飞.基于激光雷达观测对中间层—低热层惯性重力波活动的研究[D].武汉大学.2018
[4].杨遵勋.低平流层惯性重力波的无线电探空仪观测研究[D].武汉大学.2018
[5].覃卫坚,寿绍文,高守亭,李启泰.一次冰雹过程的惯性重力波观测及数值模拟研究[C].第七届全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会论文集.2010
[6].覃卫坚,寿绍文,高守亭,李启泰.一次冰雹过程的惯性重力波观测及数值模拟[J].地球物理学报.2010
[7].赵南,甘璐,沈新勇.涡旋流自发辐射惯性重力波的初步解析研究[J].应用气象学报.2010
[8].覃卫坚.冰雹过程的惯性重力波动力机制的观测和数值模拟研究[D].南京信息工程大学.2008
[9].覃卫坚,寿绍文.一次冰雹过程中的惯性重力波动力机制的数值研究[C].全国中尺度气象学术研讨会摘要文集.2008
[10].王晓芳,崔春光,胡伯威.与水平风切变强度不均匀相联系的CISK惯性重力波[J].应用气象学报.2007
论文知识图
