非线性重力波论文_王文庆

导读:本文包含了非线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,相互作用,表面波,电离层,大气,潮汐,方程。

非线性重力波论文文献综述

王文庆[1](2017)在《海啸所引发大气重力波非线性破碎的研究》一文中研究指出海啸在长距离传播的过程中,与其所诱发的大气重力波的波阵面特征前后连贯一致。同时大气重力波在向上传播的过程中,其中振幅随高度呈指数性增长,因此在高层大气中容易被GPS观测到。本文选取了2004年苏门答腊海啸和2011年日本海啸作为研究事件。并通过非线性全波模型和二维非线性时变模型进行数值模拟,进而分析重力波在电离层出现的破碎现象,破碎现象是通过对电离层的电子总含量(TEC)的扰动情况间接获得。本文的研究可作为重力波在电离层传播情况的检测手段。模拟结果显示,2004年苏门答腊海啸所驱动产生的重力波,传播过程中引发了大气电离层E区的动力学不稳定现象,通过对电离层TEC扰动情况发现,Brunt频率在N250°E方向电离层高度出现了负值,导致了重力波的对流破碎;在N340°E方向上根据V-TEC'扰动波形,出现明显剪切破碎现象。同时发现在N340°E方向,电离层的响应出现在距离震中2200 km处,而在N250°E方向上出现在地震发生后1h,电离层出现对流不稳定的位置距离震中超过700 km,对流不稳定导致了振幅较大的重力波的破碎。2011年日本海啸的分析可知,海洋深度直接影响着重力波的传播速度,是影响电离层扰动的重要因素,日本海啸东南方向的快波导致了较大的V-TEC'扰动。同时西北方向传播的重力波在模拟结果中发现,在距离震中西北方向上,电离层V-TEC'扰动明显加强,TEC扰动最大值出现在日本海啸发生后约1h,这与卫星观测结果一致,但是模拟结果并没有发现东南和西北两个方向传播的重力波出现破碎现象。海啸引发的大气重力波在电离层产生较强的扰动,这给海啸预警提供了一种有效的途径,通过对模拟结果分析发现,在海啸发生后4h,由海啸所产生的重力波在东南方向上水平传播距离接近4000 km。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-03-01)

黄春明,张绍东,易帆,黄开明,张叶晖[2](2013)在《重力波与时变潮汐的非线性相互作用对重力波频率的影响》一文中研究指出采用二维非线性数值模式,展示了重力波与时变潮汐场的非线性相互作用过程。研究发现:时变潮汐风场主导了重力波频率变化,并且在重力波临界层附近的潮汐风加速度总是引起重力波频率增加,这能够部分地解释为什么在中高层大气中观测到的重力波要比在低层大气中观测到的频率更高。潮汐风场的时间变化和潮汐/重力波相互作用还会导致重力波穿透预期的临界层,从而对更高高度上的背景大气产生影响。(本文来源于《中国空间科学学会空间物理学专业委员会第十五届全国日地空间物理学研讨会摘要集》期刊2013-06-09)

黄开明,张绍东,易帆[3](2013)在《重力波非线性相互作用中匹配关系的数值研究》一文中研究指出应用一个二阶时空精度的非线性数值模式,模拟了重力波的非线性相互作用过程,讨论了重力波在相互作用中波长和频率的匹配关系.在共振相互作用中,叁波的波长和频率都满足共振匹配条件.由于相互作用波遵从共振条件,共振相互作用显示出可逆的激发特征,即对一个共振波组,任意选取其中两支波作为初始波扰动,通过和或差的共振相互作用,能够激发出第叁支波.对于非共振相互作用,数值结果表明,在相互作用中,波矢量在单一方向,通常是水平方向,趋近于匹配.叁波的频率可能趋近于匹配,具体的失配程度可能取决于波数和频率失配的联合效应,也就是说,总的失配效果要有利于最大限度的能量交换.重力波在非共振相互作用中的这种匹配和失配关系不同于弱相互作用理论的结果.在弱相互作用理论中,波矢量应该满足共振匹配条件,波频率可以出现失配,而且生成波和次波的频率会发生振荡,振动幅度为频率失配值的一半.与共振相互作用不同,非共振相互作用展示出不可逆的激发特征.由于复杂性,难以确定非共振相互作用中波数和频率的失配程度,因此,对于指定的初始主次波,还不能完全预言出生成波的波数和频率的大小.(本文来源于《中国科学:地球科学》期刊2013年05期)

刘萍,李子良,楼森岳[4](2010)在《一类耦合非线性Schrdinger方程的Painlevé性质、严格解及其在大气重力波中的应用》一文中研究指出讨论了大气科学里的一类耦合非线性Schrdinger方程的Painlevé可积性和严格解.并给出了这个耦合方程通过Painlevé性质检测的参数条件.应用椭圆余弦函数展开法,得到了这个耦合非线性Schrdinger方程的20个周期椭圆余弦波解.这些严格解被用应用于解释大气重力波的产生和传输机制.(本文来源于《应用数学和力学》期刊2010年11期)

洪广文,吴中,张俞[5](2009)在《长波上非线性重力表面波传播数学模型》一文中研究指出根据无粘性、无旋流体动力学方程推导出一个基于重力表面波与长波非线性相互作用、存在长波的缓变水深水域表面波非线性传播数学模型。此模型系一种具有完全频散性和非线性的"全水方程",它适用于波浪在深水至极浅水、有长波流场与水位变化的水域传播。控制方程中含有反映能量摄入、摩阻与破波损耗的能量系数因子和反映水底局部地形的因子。此模式可化为一种长波上非线性缓坡方程。对于无长波的水域,它在深水域具有二阶非线性特性,而在浅水域可化为一种二维Boussinesq型非线性长波方程、在极浅水水域可化为二维Airy非线性长波方程。对于一维均匀水深情况,此模型可化为着名的KdV方程,从而可用于模拟孤立波、椭圆余弦波(cn)波传播。同时还提供一个预测-校正-迭代的隐式差分计算模式及入射边界与统一边界(物理边界和开边界)的确定。概述已进行此模型的多种应用及其适用性验证,表明此非线性模型具有广泛应用前景。(本文来源于《第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)》期刊2009-08-05)

刘晓,徐寄遥,李文强,高红[6](2009)在《模拟重力波非线性传播的并行数值模式》一文中研究指出基于MPI消息传递接口和区域分解的思想,对跳点网格上的串行数值模式进行并行化处理,建立了模拟重力波非线性传播的并行数值模式.针对跳点网格的特点,详细论述了跳点网格系统下区域分解和各子区域间的数据通信.对小振幅重力波传播过程的模拟结果表明,并行数值模式可以很好地模拟小振幅重力波的传播过程,也能保持重力波传播过程中的能量守恒关系.并行数值模式的并行效率可以达到0.65,在理想情况下可以达到最大值1.0.作为与串行数值模式的比较,采用不同网格分辨率以保证计算时间相同,分别用串行和并行数值模式模拟有限振幅重力波的非线性传播过程,结果表明,通过引入更多的进程参与计算,并行数值模式可以有效地提高模式的分辨率,模拟出重力波在发生翻转之后,而在演化成湍流之前的这段时间内有Kelvin-Helmholtz billows出现,但是,在相同的计算时间内,串行模式的分辨率较低,不能刻画这些精细的现象.(本文来源于《空间科学学报》期刊2009年03期)

杨莉[7](2008)在《大气非线性重力波相互作用下的耦合Schr(?)dinger方程组解的存在性研究》一文中研究指出大量观测和研究表明,重力波在中高层大气中无处不在,重力波能够解释中高层大气参量的起伏变化,说明某些暂态现象的物理原因,重力波能量和动量从波的源区向空间输送,导致大气不同层区之间的相互耦合,在全球中高层大气能量收支平衡中占有重要的地位,因为大气密度随高度指数性下降,由对流层上传得重力波在中层顶附近获得较大的扰动速度而破裂并且产生湍流,从而改变温度场合环流结构.重力波的演变囿于Schrodinger动力学,研究大气非线性重力波的演化方程和其解的存在性,不仅具有理论意义,还具有重要的实用价值.Schrodinger波动方程是量子力学中最基本的方程之一,它揭示了微观世界中物质运动的基本规律,奠定了近代量子力学的基础.本论文根据大气动力学原理,研究具有垂直切变的基本流场中尺度非线性重力内波波包演变过程,对中尺度动力学方程进行约化摄动,得到了大气非线性重力波相互作用的演变方程组.主要方法是从大气基本运动方程出发,利用多重尺度摄动法导出两个非线性重力波波包的相互作用过程,该过程最终可以归结为非线性耦合Schrodinger方程组,其中方程的系数与实际大气的基本气流的垂直结构有关.通过研究,结果表明,大气非线性重力波相互作用的演变过程满足耦合Schrodinger方程组:该方程组的系数由实际大气的基本场确定.本文研究当c_(g2)~*=0即相对群速度为0时的情况:利用分离变量法将耦合Schrodinger方程组转化为方程Lu+Nu=Fu,当耦合Schrodinger方程组满足L+N是D(L)到Y的同胚的条件时,方程组的解存在.(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2008-05-01)

郑兴,段文洋[8](2007)在《非线性重力波的SPH模拟研究》一文中研究指出光滑质点流体动力学(SPH)是一种拉格朗日无网格粒子方法。由于自由表面流动常常伴随有波浪的翻转、破碎、重入等复杂现象的发生。这给传统 CFD 方法的网格生成、计算精度和计算效率等带来问题。而 SPH 方法无需网格划分,整个计算过程建立在一群可移动的自适应的质点上,对自由表面流动细节的捕捉有优势。本文阐述了 SPH 方法的基本原理,重点对核近似和粒子近似方法,边界处理方法和速度平均修正系数选择等问题进行了分析,然后对驻波问题进行了模拟,并与解析解比较证明该方法模拟自由表面流动问题的有效性。最后进行了溃坝模拟的计算,总结了 SPH 方法模拟自由表面流动的特点,为该方法应用于波浪拍击、液舱晃荡和甲板上浪等问题打下基础。(本文来源于《2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集》期刊2007-10-01)

刘晓,徐寄遥,马瑞平[9](2007)在《重力波与潮汐之间的非线性相互作用》一文中研究指出采用二维可压缩大气中重力波非线性传播的数值模式,研究了重力波与潮汐之间的非线性相互作用.结果表明,重力波在潮汐背景中传播时,先后在z=75~85,z=90~110和z=15~130km3个高度上发生不稳定.垂直波长首先由12km变成27km左右,新生成的长波逐渐被压缩并再次生成20km左右的长波.长波和短波出现的高度分别对应于反向和同向背景风场区域的高度.在重力波主要的破碎区域(90~110km)以上,仍有部分重力波继续上传.重力波在上传过程中除了对背景风场加速之外,还增大了潮汐的振幅,特别是在重力波发生不稳定之后,对潮汐振幅的放大作用更加明显.(本文来源于《中国科学(D辑:地球科学)》期刊2007年07期)

肖艳龙[10](2007)在《大气中尺度非线性重力惯性波的演化方程及数值稳定性研究》一文中研究指出本文采用f平面、非静力平衡、滤声波模式,讨论了大气中尺度非线性动力学方程,通过尺度分析重点突出了扰动在垂直方向上的非线性特征,从而得到了对称扰动非线性方程,运用多重尺度方法和摄动分析讨论了对称扰动非线性重力惯性波的演化过程,得到非线性重力惯性波振幅演化服从广义的非线性Schr(o|¨)dinger方程。分别运用启发性分析方法和网格法,对得到的广义Schr(o|¨)dinger方程进行差分求解,论证了差分格式的稳定性,并对差分解进行了估计。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2007-05-01)

非线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:

采用二维非线性数值模式,展示了重力波与时变潮汐场的非线性相互作用过程。研究发现:时变潮汐风场主导了重力波频率变化,并且在重力波临界层附近的潮汐风加速度总是引起重力波频率增加,这能够部分地解释为什么在中高层大气中观测到的重力波要比在低层大气中观测到的频率更高。潮汐风场的时间变化和潮汐/重力波相互作用还会导致重力波穿透预期的临界层,从而对更高高度上的背景大气产生影响。

(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。

非线性重力波论文参考文献

[1].王文庆.海啸所引发大气重力波非线性破碎的研究[D].南京航空航天大学.2017

[2].黄春明,张绍东,易帆,黄开明,张叶晖.重力波与时变潮汐的非线性相互作用对重力波频率的影响[C].中国空间科学学会空间物理学专业委员会第十五届全国日地空间物理学研讨会摘要集.2013

[3].黄开明,张绍东,易帆.重力波非线性相互作用中匹配关系的数值研究[J].中国科学:地球科学.2013

[4].刘萍,李子良,楼森岳.一类耦合非线性Schrdinger方程的Painlevé性质、严格解及其在大气重力波中的应用[J].应用数学和力学.2010

[5].洪广文,吴中,张俞.长波上非线性重力表面波传播数学模型[C].第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册).2009

[6].刘晓,徐寄遥,李文强,高红.模拟重力波非线性传播的并行数值模式[J].空间科学学报.2009

[7].杨莉.大气非线性重力波相互作用下的耦合Schr(?)dinger方程组解的存在性研究[D].南京信息工程大学.2008

[8].郑兴,段文洋.非线性重力波的SPH模拟研究[C].2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集.2007

[9].刘晓,徐寄遥,马瑞平.重力波与潮汐之间的非线性相互作用[J].中国科学(D辑:地球科学).2007

[10].肖艳龙.大气中尺度非线性重力惯性波的演化方程及数值稳定性研究[D].南京信息工程大学.2007

论文知识图

线性模式LINER的结果分析个时刻的重力波的位温场与Richardson数...重力波传播过程中氧原子数密度的变化垂...4 3 个时刻的位温场(等值线)和对流不稳...叁维叁层模式数值积分3·33 h的垂直速度...叁维叁层模式数值积分3·33 h的垂直速度...

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