重力波与不同背景风场之间的非线性相互作用  

作　　者：刘晓[1,2] 徐寄遥[1] 

机构地区：[1]中国科学院空间中心,空间天气学重点实验室 [2]中国科学院研究生院,北京100039

出　　处：《自然科学进展》2006年第11期1436-1441,共6页

基　　金：国家自然科学基金(批准号:40225011;40336054)中国科学院知识创新(KZCX3-SW-217)资助项目

摘　　要：采用二维可压缩大气中重力波非线性传播的数值模式和线性重力理论,研究了重力波在反向和同向(是指风场方向与重力波水平相速度方向相反和相同)背景风场中的传播过程．结果表明：反向背景风场将拉伸重力波的垂直波长,加速重力波的上传,这一效应导致重力波在较短的时间内上传到较高的高度上并发生不稳定,引起背景风场产生反向射流．反向射流经过非线性波流相互作用导致重力波的垂直波长逐渐变短．重力波在同向背景风场中传播时,其垂直波长和群速度都减小,推迟了重力波发生不稳定的时间．虽然大部分重力波被限制在同向风场中的不稳定区域内,但在不稳定区域上方仍有部分重力波继续稳定地向上传播．对重力波在反向和同向背景风场中的非线性传播情况的模拟发现,与重力波在同向背景风场中的传播情况相比,重力波与反向背景风场之间的非线性相互作用也非常强烈,而不像经典线性理论预测的那样可以自由传播,并且重力波在反向背景风场中传播时的垂直波长与线性理论预测的结果差别很大．

关 键 词：重力波 背景风场 垂直群速度 垂直波长 非线性相互作用 

分 类 号：O413[理学—理论物理]