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求某些非线性偏微分方程特解的一个简洁方法 被引量：62
1
作者 刘式适 付遵涛 +1 位作者 刘式达 赵强 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期281-286,共6页
简单介绍了应用一个简洁的“试探函数法”求解非线性偏微分方程的基本步骤 ,主要研究了两大类方程 ,一类是Burgers方程或KdV方程的推广 ,另一类是具有特殊非线性反应率的Fisher方程·　不难看出 ,这个方法是简洁的 。
关键词 试探函数法 非线性偏微分方程 冲击波解 孤立波解 特解
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龙卷风的漏斗结构理论 被引量：26
2
作者 刘式适 付遵涛 +3 位作者 刘式达 许焕斌 辛国君 梁福明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期959-963,共5页
龙卷风是大气中风速和垂直速度极大的小尺度系统 .本文用气压梯度力、惯性离心力、黏性力三力平衡的柱坐标 (r ,θ,z)下的大气动力和热力学方程组 ,求龙卷风的三维速度场 (vr,vθ,vz) ,从理论上绘制出龙卷风的三维漏斗型结构 .充分说明... 龙卷风是大气中风速和垂直速度极大的小尺度系统 .本文用气压梯度力、惯性离心力、黏性力三力平衡的柱坐标 (r ,θ,z)下的大气动力和热力学方程组 ,求龙卷风的三维速度场 (vr,vθ,vz) ,从理论上绘制出龙卷风的三维漏斗型结构 .充分说明龙卷风由涡旋流和急流这两种流叠加而成 ,涡旋流是由惯性离心力造成的 ,急流是由水平辐合辐散而引起的强对流 . 展开更多
关键词 龙卷风 漏斗结构 涡旋流 急流 大气科学
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青藏高原大地形的动力、热力作用与低频振荡 被引量：20
3
作者 刘式适 柏晶瑜 +1 位作者 徐祥德 李黎明 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2000年第3期312-321,共10页
在对青藏高原大地形的动力和热力作用作物理分析的基础上 ,着重分析了青藏高原大地形的高度、地形坡度和非绝热加热对中高纬低频振荡的影响 ,指出 :青藏高原大地形的高度、合适的地形坡度和地形加热都可以促进低频振荡的形成 ,而且 ,这... 在对青藏高原大地形的动力和热力作用作物理分析的基础上 ,着重分析了青藏高原大地形的高度、地形坡度和非绝热加热对中高纬低频振荡的影响 ,指出 :青藏高原大地形的高度、合适的地形坡度和地形加热都可以促进低频振荡的形成 ,而且 ,这些因子都会影响低频Rossby波的稳定性 . 展开更多
关键词 青藏高原 大地形 低上尖振荡 动力作用 热力作用
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地球自转与气候动力学──振荡理论 被引量：7
4
作者 刘式适 刘式达 +1 位作者 傅遵涛 辛国君 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期590-598,共9页
考虑地球自转速率随时间的变化，并应用描写低纬地球流体（大气和海洋）的水平运动方程，分析了地球自转速率变化对低纬大气和海洋振荡的影响．研究指出：地球自转速率的变化不但会直接影响低纬大气和海洋的振荡周期和振幅，而且会影响... 考虑地球自转速率随时间的变化，并应用描写低纬地球流体（大气和海洋）的水平运动方程，分析了地球自转速率变化对低纬大气和海洋振荡的影响．研究指出：地球自转速率的变化不但会直接影响低纬大气和海洋的振荡周期和振幅，而且会影响纬向风和洋流的变化，从而导致海温和海平面的变化．所以，地球自转速率的变化是影响全球气候变化的重要因素之一．关键词##4地球自转速率;;气候变化;; 展开更多
关键词 地球自转 气候动力学 振荡理论 大气 海洋
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Rossby波的螺旋斑图 被引量：4
5
作者 刘式适 王少林 +1 位作者 刘式达 付遵涛 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期584-589,共6页
应用描写大气大尺度运动的准地转方程组 ,求得了大气Rossby波的三维定常流场以及相应的位温场、涡度场和散度场 ,其中的三维流场构成了物理空间的一个非线性自治动力系统 .研究表明 ,Rossby波具有倾斜的螺旋结构 ,在流场槽前下层呈水平... 应用描写大气大尺度运动的准地转方程组 ,求得了大气Rossby波的三维定常流场以及相应的位温场、涡度场和散度场 ,其中的三维流场构成了物理空间的一个非线性自治动力系统 .研究表明 ,Rossby波具有倾斜的螺旋结构 ,在流场槽前下层呈水平辐合和上升运动 ,而流场槽后是下沉运动和下层水平辐散 .在水平面上 ,这种倾斜的螺旋结构 ,使得西风动量自北向南和自南向北向Rossby波的中心区集中 ,产生Rossby波的“负黏性”现象 .基本西风气流和地球的旋转 ,对于Rossby波的螺旋结构的形成是十分重要的 . 展开更多
关键词 ROSSBY波 螺旋斑图 大气大尺度运动 定常运动
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青藏高原大地形作用下的Rossby波 被引量：17
6
作者 刘式适 柏晶瑜 陈华 《高原气象》 CSCD 北大核心 2000年第3期331-338,共8页
在对青藏高原大地形的动力和热力作用作物理分析的基础上 ,着重分析了青藏高原地形坡度和非绝热加热对二维Rossby波的影响。研究指出 :高原地形坡度对Rossby波的作用与Rossby参数的作用相当 ,而且其相速度和群速度之间存在一个圆的关系 ... 在对青藏高原大地形的动力和热力作用作物理分析的基础上 ,着重分析了青藏高原地形坡度和非绝热加热对二维Rossby波的影响。研究指出 :高原地形坡度对Rossby波的作用与Rossby参数的作用相当 ,而且其相速度和群速度之间存在一个圆的关系 :(cgx-cx) 2 +c2 gy =R2 ;高原加热作用与水平辐合作用相当。地形坡度和非绝热加热都有使二维Rossby波向低频发展的趋向。 展开更多
关键词 青藏高原 大地形 ROSSBY波 大气振荡
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地球自转与El Nio——海气耦合理论 被引量：7
7
作者 刘式适 蒋循 +2 位作者 刘式达 李黎明 王彰贵 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期477-489,共13页
从低纬的海气耦合的浅水模式方程组出发 ,运用正交模和特殊函数的方法进一步讨论地球自转速率变化对海气耦合系统的影响 .研究表明 :地球自转速率的变化通过海气耦合一方面使大气和海洋的Kelvin波和Rossby波的移动及稳定性发生变化 ,另... 从低纬的海气耦合的浅水模式方程组出发 ,运用正交模和特殊函数的方法进一步讨论地球自转速率变化对海气耦合系统的影响 .研究表明 :地球自转速率的变化通过海气耦合一方面使大气和海洋的Kelvin波和Rossby波的移动及稳定性发生变化 ,另一方面使纬向风、洋流和海表温度发生变化 .特别是在地球自转减慢时 ,通过海气耦合 ,出现纬向风和洋流异常和大洋东部海表温度增加 ,从而导致引起全球气候异常的ElNi 展开更多
关键词 地球自转速率 海气耦合 厄尔尼诺现象 气候异常 纬向风 洋流 正交模
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考虑β变化下的Rossby波 被引量：22
8
作者 刘式适 谭本馗 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 1992年第1期35-44,共10页
本文考虑了Rossby参数β随纬度的变化并引进了γ参数γ≡-dβ/dy=2Ωsin(?)/a^2.同时把β平面近似扩展为含γ参数的近似:f=f_0+β_0y-γ_0y^2/2.这就更接近实际,特特是在较高纬度地区.本文着重研究了γ参数对Rossby波的作用.研究指出:... 本文考虑了Rossby参数β随纬度的变化并引进了γ参数γ≡-dβ/dy=2Ωsin(?)/a^2.同时把β平面近似扩展为含γ参数的近似:f=f_0+β_0y-γ_0y^2/2.这就更接近实际,特特是在较高纬度地区.本文着重研究了γ参数对Rossby波的作用.研究指出:γ参数在较高纬地区有较强的作用.它可以形成纯γ参数所产生的Rossby波,并给出了在一般情况下的包含β变化的Rossby波相速公式,它在γ_0=0时退化为著名的Rossby公式.研究还指出:考虑了β的变化,即便基本气流(?)是y的线性函数也可以出现不稳定,但γ参数通常对Rossby波起稳定的作用.而且,它影响Rossby波的经向尺度和等位相线的结构,但都减缓Rossby波的增长或衰减. 展开更多
关键词 ROSSBY波 Rossby参数 γ参数
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大气运动的螺-极分解和Beltrami流 被引量：16
9
作者 刘式适 刘式达 《大气科学》 CSCD 北大核心 1997年第2期151-160,共10页
本文首先将不可压缩流体速度场的螺－极分解用来描写三维大气运动的垂直速度、涡度和螺度；其次，叙述了Ｂｅｌｔｒａｍｉ流的概念，并论证了对于无摩擦的大气运动满足广义地转关系的定常解就是大气运动的Ｂｅｌｔｒａｍｉ流；最后，应... 本文首先将不可压缩流体速度场的螺－极分解用来描写三维大气运动的垂直速度、涡度和螺度；其次，叙述了Ｂｅｌｔｒａｍｉ流的概念，并论证了对于无摩擦的大气运动满足广义地转关系的定常解就是大气运动的Ｂｅｌｔｒａｍｉ流；最后，应用小参数方法讨论了定常准地转模式中的螺度，研究指出：大气运动的螺度紧密地与稳定层结条件下的垂直运动和温度平流有关：上升运动和暖平流对应于正螺度。 展开更多
关键词 大气运动 螺-极分解 Beltrami流
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Wave-CISK的一个斜压半地转模式和低频振荡 被引量：12
10
作者 刘式适 王继勇 《气象学报》 CSCD 北大核心 1992年第4期393-402,共10页
本文建立了一个描写低纬大气运动的斜压半地转的wave-CISK模式,其中引入了一个反映CISK机制的无量纲的凝结潜热参数η(z),并求得了η=0和η≠0条件下wave-CISK模式的解析解,理论研究进一步说明wave-CISK机制对于大气低频振荡起重要的作用。
关键词 大气 斜压 地转模式 低频振荡
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台风的定常运动和螺旋斑图 被引量：4
11
作者 刘式适 梁福明 +1 位作者 刘式达 辛国君 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第6期17-25,共9页
应用控制台风的大气运动方程组求得了台风的三维定常流场以及相应的气压场和温度场，其中的三维流场构成了物理空间的一个非线性自治动力系统．研究指出：根据台风运动的定常解，台风的下层中心是低气压且是正垂直涡度（气旋式涡度）和... 应用控制台风的大气运动方程组求得了台风的三维定常流场以及相应的气压场和温度场，其中的三维流场构成了物理空间的一个非线性自治动力系统．研究指出：根据台风运动的定常解，台风的下层中心是低气压且是正垂直涡度（气旋式涡度）和水平辐合，上层中心是高气压（反气旋式涡度）和水平辐散；根据台风自治动力系统所获得的两个鞍一焦点很好地说明了台风的螺旋斑图，下层空气螺旋向内，引起台风中心附近的上升运动，上层空气螺旋向外引起台风外围的下沉运动，这些都与实际台风结构相似，文中阐明，地球的旋转和大气粘性对台风的螺旋结构是至关重要的． 展开更多
关键词 台风 定常运动 螺旋斑图
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湍流的粘性和频散效应 被引量：10
12
作者 刘式适 刘式达 《大气科学》 CSCD 北大核心 1992年第2期205-215,共11页
本文应用Prandtl混合长理论导得了既包含湍流粘性又包含湍流频散的新的Reynolds平均运动方程组.分析指出:(1)湍流不仅存在粘性效应,而且存在频散效应;(2)正是湍流的频散效应可能导致能量逆转(即常说的负粘性现象,实质为一定条件下的负... 本文应用Prandtl混合长理论导得了既包含湍流粘性又包含湍流频散的新的Reynolds平均运动方程组.分析指出:(1)湍流不仅存在粘性效应,而且存在频散效应;(2)正是湍流的频散效应可能导致能量逆转(即常说的负粘性现象,实质为一定条件下的负频散现象),并给出了能量逆转的必要条件和充分条件;(3)给出了湍流的KdV-Burgers方程模型. 展开更多
关键词 湍流 粘性 频散
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频散效应对Rossby波动量和热量输送的影响 被引量：4
13
作者 刘式适 黄伟 刘霞 《大气科学》 CSCD 北大核心 1994年第S1期837-846,共10页
本文分析了扰动的频散效应对Ｒｏｓｓｂｙ波动量和热量输送的影响，分析指出：（１）频散效应是大气大尺度运动中扰动动能向平均动能转换（即能量逆转）的根本原因，也是扰动有效位能转化为扰动动能所必不可少的。
关键词 扰动 ROSSBY波 耗散 频散
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热带大气半地转适应理论的尺度分析和物理机制 被引量：4
14
作者 刘式适 孙峰 《大气科学》 CSCD 北大核心 2000年第1期26-40,共15页
对热带大气行星尺度运动所做的尺度分析和物理分析表明： 热带大气的行星尺度运动在ｙ 方向容易实现气压梯度力与Ｃｏｒｉｏｌｉｓ 力的平衡， 它称为纬圈的半地转运动。半地转平衡的建立过程， 也就是半地转适应过程相对是很短暂的， ... 对热带大气行星尺度运动所做的尺度分析和物理分析表明： 热带大气的行星尺度运动在ｙ 方向容易实现气压梯度力与Ｃｏｒｉｏｌｉｓ 力的平衡， 它称为纬圈的半地转运动。半地转平衡的建立过程， 也就是半地转适应过程相对是很短暂的， 它不需要考虑ｆ＝ β０ｙ 随ｙ 的变化，因而主要依靠惯性重力波为频散；而半地转平衡建立后的演变过程相对是很缓慢的，它主要受Ｋｅｌｖｉｎ 波和Ｒｏｓｓｂｙ 波控制。 展开更多
关键词 半地转适应 尺度分析 物理机制 大气 热带
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热带气旋的内、外区结构──Ⅰ.正压模式 被引量：5
15
作者 刘式适 刘式达 《热带气象学报》 CSCD 1994年第3期193-203,共11页
将热带气旋分为内外两区，两区的空间、时间及物理量有不同的尺度，应用尺度分析和摄动法到热带气旋的两个区域，分别在正压模式和斜压模式中求得了这两个区域的控制方程，在两个模式中，还解析地求得了两个区域的流场和气压场，得到的... 将热带气旋分为内外两区，两区的空间、时间及物理量有不同的尺度，应用尺度分析和摄动法到热带气旋的两个区域，分别在正压模式和斜压模式中求得了这两个区域的控制方程，在两个模式中，还解析地求得了两个区域的流场和气压场，得到的结果与实际热带气旋的结构较为接近。研究表明，热带气旋内区和外区有不同的控制方程，内区受旋转风和一个演化方程制约，而外区受梯度风和另一个演化方程制约。 展开更多
关键词 热带气旋 摄动法 结构
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湍流的频散效应对行星边界层大气平衡运动的影响 被引量：3
16
作者 刘式适 黄伟 荣平平 《气象学报》 CSCD 北大核心 1993年第4期490-498,共9页
本文应用包含湍流粘性和湍流频散效应的新的Reynolds平均运动方程求解了行星边界层中大气的平衡运动,着重分析了湍流频散效应对平衡运动的影响。分析指出:(1)考虑了湍流频散效应后,在γ>0时,Ekman层风速随高度的变化减缓,而Ekman层... 本文应用包含湍流粘性和湍流频散效应的新的Reynolds平均运动方程求解了行星边界层中大气的平衡运动,着重分析了湍流频散效应对平衡运动的影响。分析指出:(1)考虑了湍流频散效应后,在γ>0时,Ekman层风速随高度的变化减缓,而Ekman层厚度增大,新的Ekman螺线更加附会于实际;(2)考虑了湍流频散效应后,近地面层中性层结下的风速随高度变化仍呈对数定律。 展开更多
关键词 湍流 频散效应 平衡运动 大气 影响
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热带气旋的内、外区结构──Ⅱ.斜压模式 被引量：2
17
作者 刘式适 刘式达 《热带气象学报》 CSCD 1994年第4期289-299,共11页
将热带气旋分为内外两区，两区的空间、时间及物理量有不同的尺度。应用尺度分析和摄动法到热带气旋的两个区域，分别在正压模式和斜压模式中求得了这两个区域的控制方程。在两个模式中，还解析地求得了两个区域的流场和气压场，得到的... 将热带气旋分为内外两区，两区的空间、时间及物理量有不同的尺度。应用尺度分析和摄动法到热带气旋的两个区域，分别在正压模式和斜压模式中求得了这两个区域的控制方程。在两个模式中，还解析地求得了两个区域的流场和气压场，得到的结果与实际热带气旋的结构较为接近。研究表明：热带气旋内区和外区有不同的控制方程，内区受旋转风和一个演化方程制约，而外区受梯度风和另一个演化方程制约。 展开更多
关键词 热带气旋 摄动法 外区结构 斜压模式
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CISK-Kelvin波、CISK-Rossby波和低频振荡 被引量：4
18
作者 刘式适 《北京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 1990年第3期341-354,共14页
本文应用描写低纬大气运动的一个斜压半地转的wave-CISK模式,讨论了由CISK机制激发的Kelvin波和Rossby波,即所谓的CISK-Kelvin波和CISK-Rossby波。分析表明:wave-CISK机制对于大气低频振荡起重要的作用。
关键词 大气 低频振荡 CISK KELVIN波
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变分原理与大气波动的Lagrange函数 被引量：3
19
作者 刘式适 赵卫 《大气科学》 CSCD 北大核心 1990年第3期277-292,共16页
本文从大气波动所满足的方程出发,应用变分原理求得了各种大气线性波动的Lagrange函数和平均Lagrange函数。应用平均Lagrange函数可以求得大气波动的频散关系、平均能量、波作用量和波作用量方程。 本文还分析了Lagrange函数与大气波能... 本文从大气波动所满足的方程出发,应用变分原理求得了各种大气线性波动的Lagrange函数和平均Lagrange函数。应用平均Lagrange函数可以求得大气波动的频散关系、平均能量、波作用量和波作用量方程。 本文还分析了Lagrange函数与大气波能量间的关系,分析指出:Lagrange函数是物理量φ及其导数的二次式。对大气基本波动而言,非频散波的Lagrange函数是动能与位能(弹性位能或重力位能)之差,频散波的Lagrange函数是动能与恢复力的位能(有效位能、惯性位能或Rossby位能)之差。 展开更多
关键词 变分原理 大气 波动 LAGRANGE函数
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地球自转与EI Nino──波动理论 被引量：2
20
作者 刘式适 刘式达 傅遵涛 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期152-159,共8页
考虑地球自转速率随时间的变化，应用描写低纬的地球流体（大气和海洋）的浅水模式方程组，分析了地球自转速率变化对低纬大气和海洋波动的影响．研究指出：地球自转速率的变化不但会直接影响纬向风和洋流的变化，而且通过Ｋｅｌｖｉｎ... 考虑地球自转速率随时间的变化，应用描写低纬的地球流体（大气和海洋）的浅水模式方程组，分析了地球自转速率变化对低纬大气和海洋波动的影响．研究指出：地球自转速率的变化不但会直接影响纬向风和洋流的变化，而且通过Ｋｅｌｖｉｎ波的传播导致海平面和海温的变化，从而导致ＥＩ　Ｎｉｎｏ现象的产生．所以，地球自转速率的变化是影响全球气候变化的重要因素之一． 展开更多
关键词 地球自转 厄尔尼诺 波动理论 KELVIN波
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