重力波非线性传播过程中的饱和与破碎

摘要：

采用水平方向的显式算法与垂直方向的隐式算法相结合的时间分裂法,建立了二维可压缩大气中重力波非线性传播的数值模式.用本模式对小振幅重力波传播过程的模拟结果与线性重力波理论预测的结果吻合很好,从而验证了本模式的正确性.我们用此模式模拟了有限振幅重力波在非线性传播过程中的饱和与破碎,结果表明,(1)翻转出现在饱和之前,但向破碎演化仍需要一段时间,由于非线性波-波和波-流相互作用使得非线性数值模拟的饱和高度(出现时间)高(早)于线性饱和理论预测的结果;(2)重力波在不稳定之前已经有能量向背景场中转移,破碎直接导致非线性波-波相互作用,造成能量向小尺度短波上转移;(3)背景风场的加速方向,形成射流的方向与重力波的水平传播方向一致,表明重力波与背景流的非线性相互作用加剧了背景风剪切和不稳定性的发展.

关键词：时间分裂法、重力波、翻转、破碎

所属期刊栏目：26

分类号：P3(地球物理学)

资助基金：江苏省自然科学基金40225011;40336054;中国科学院知识创新工程项目KZCX-SW-217

在线出版日期：2006-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：337-345