有限振幅重力波波包在等温可压大气中的非线性传播  

Nonlinear Propagation of Finite-Amplitude Gravity Wave Packet in an Isothermal Compressible Atmosphere

作　　者：岳显昌[1] 易帆[1] 李芳[2] 

机构地区：[1]武汉大学电子信息学院地球空间环境与大地测量实验室,武汉430079 [2]中国科学院电子学研究所,北京100080

出　　处：《空间科学学报》2005年第1期29-36,共8页Chinese Journal of Space Science

基　　金：国家自然科学基金项目资助(40336054;40304010)

摘　　要：采用交替方向隐格式(ADI)建立了二维可压大气全非线性动力学模型，模拟了不同初始振幅的重力波波包的非线性传播．模拟结果表明非线性效应是与波振幅相关的；强非线性效应将严重阻碍波振幅的增长，使波数谱明显变化，同时减小了波包的能量传输速度．在传播过程中，强非线性效应将显著加速平均流，其结果与非线性饱和理论的预测接近．By using the Alternative-Direction-Implicit(ADI)scheme,a fully nonlinear,compres-sible and two-dimensional model is developed to numerically study the nonlinear propagations ofgravity-wave-packets with different initial amplitude.The simulations show that the nonlinear effectsdepend strongly on the wave amplitude.The nonlinearity will damp the wave amplitude growthsignificantly,change the vertical wave numbers,and alter obviously the vertical velocity of energytransmission.The mean flows are accelerated extensively and greatly in the nonlinear propagationof a gravity wave packet with large amplitude.

关 键 词：交替方向隐格式 非线性 重力波 数值模拟 二维可压大气 动力学模型 

分 类 号：P434.1[天文地球—大气科学及气象学] P412.2