大气中大尺度包络孤立子理论与阻塞环流

1 绪论 1

1.1 阻塞理论研究的进展 1

1.2 包络Rossby孤立子理论的优点及研究概况 3

2 正压大气中包络Rossby孤立子的结构和特征及其应用 5

2.1 引言 5

2.2 相当正压模式 5

2.3 非线性Schr？dinger方程 6

2.4 包络Rossby孤立子的流场结构及其可能应用 8

2.5 小结 11

3 正压大气中高阶包络Rossby孤立子的结构，Liapunov稳定性和调制不稳定 12

3.1 引言 12

3.2 迭代摄动法和高阶非线性Schr？dinger方程的获得 12

3.3 考虑高阶项O（ε）时包络Rossby孤立子的结构 15

3.4 包络Rossby孤立子的Liapunov稳定性 16

3.5 均匀Rossby波列的调制不稳定 19

3.6 小结 21

4.2 两层斜压模式 22

4 斜压大气中包络Rossby孤立子的结构及其特征 22

4.1 引言 22

4.3 斜压大气中的非线性Schr？dinger方程 23

4.4 斜压包络Rossby孤立子的水平和垂直结构 26

4.5 小结 29

5 正压包络Rossby孤立子与天气尺度波的相互作用和Berggren型偶极子阻塞的形成过程 30

5.1 引言 30

5.2 行星尺度波与天气尺度波相互作用的相当正压模式 30

5.3 天气尺度波的定义 31

5.4 天气尺度波强迫的高阶非线性Schr？dinger方程的导出 32

5.5 扰动散射反演方法 34

5.6 在天气尺度波强迫作用下包络Rossby孤立子的放大行为 35

5.7 强迫的高阶非线性Schr？dinger方程的数值解 38

5.8 包络Rossby孤立子与天气尺度波相互作用的流场结构和Berggren型阻塞的形成 38

5.9 小结 44

6.2 强迫的高阶非线性Schr？dinger方程的获得 46

6 包络Rossby孤立子与放大的天气尺度波之间的相互作用 46

6.1 引言 46

6.3 在放大的天气尺度波强迫作用下包络Rossby孤立子的放大行为 48

6.4 在放大的天气尺度波强迫作用下包络Rossby孤立子的流场结构和阻塞的形成 49

6.5 小结 52

7 两层模式中斜压包络Rossby孤立子与天气尺度波的相互作用 54

7.1 引言 54

7.2 斜压行星尺度波与天气尺度波相互作用的两层模式 54

7.3 参数激发的非线性Schr？dinger方程的获得 55

7.4 斜压两层模式中包络Rossby孤立子和天气尺度波之间的相互作用与斜压Berggren型阻塞的形成 59

7.5 小结 67

8 正压大气中缓慢移动的包络Rossby孤立子与双波地形的近共振相互作用和阻塞的形成 68

8.1 引言 68

8.2 相当正压模式和参数激发的高阶非线性Schr？dinger方程的获得 68

8.3 在没有高阶项作用的情况下包络Rossby孤立子与双波地形的近共振相互作用 72

8.4 有高阶项作用时包络Rossby孤立子与双波地形的近共振相互作用 78

8.5 参数激发的高阶非线性Schr？dinger方程的数值解 83

8.6 小结 87

9 斜压两层模式中包络Rossby孤立子与双波地形的近共振相互作用 88

9.1 引言 88

9.2 两层斜压模式和参数激发的非线性Schr？dinger方程 88

9.3 两层模式中缓慢移动的包络Rossby孤立子与双波地形近共振相互作用的流场结构 91

9.4 小结 93

10 在双波地形上正压包络Rossby孤立子与天气尺度波相互作用时所产生的倍周期分岔和混沌现象 95

10.1 引言 95

10.2 描述行星尺度波与双波地形和天气尺度波相互作用时的相当正压模式和强迫耗散的非线性Schr？dinger方程的获得 96

10.3 在双波地形上包络Rossby孤立子与天气尺度波相互作用时的倍周期分岔和混沌现象 99

10.4 在双波地形上包络Rossby孤立子与天气尺度波相互作用时的流场结构 102

10.5 小结 104

11 总结和展望 105

11.1 主要结果 105

11.2 问题和展望 106

参考文献 108