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重力波波包在时变背景场中传播的数值研究
  • ISSN号:0254-6124
  • 期刊名称:《空间科学学报》
  • 时间:0
  • 分类:P353[天文地球—空间物理学;天文地球—地球物理学]
  • 作者机构:[1]武汉大学电子信息学院,武汉430079
  • 相关基金:国家自然科学基金f40274501,40336054),教育部科技创新工程重大项目培育资金项目和新世纪优秀人才支持计划共同资助
中文摘要:

采用二阶算子分裂格式对高斯型重力波波包在时变背景温场和时变背景风场中的非线性传播过程分别进行了数值模拟和分析。研究表明,时变背景场对波包空间结构演变影响不明显,各物理量的偏振关系与线性理论偏振关系较一致;在时变背景温场中传播,水平群速度和垂直群速度的变化趋势与线性理论结果相反,波频率的变化也与线性理论色散方程计算结果有一定的差别,这表明了线性重力波理论的局限性;存时变背景风场中传播,波频率的变化比时变背景温场中更显著.传播路径与在稳恒背景场中比较,更接近线性理论计算出的路径。

英文摘要:

By using 2nd order operator-splitting scheme,numerical simulations of nonlinear propagation for a Gaussian gravity-wave packet in time-variant background temperature and wind fields are carried out individually. The simulation results show that the time-variant background fields influence little on the spacial structure of the wave packet, and the polarization relations of each wave disturbance components agree well with that of the linear gravity wave theory. Propagating in a time-variant background temperature field, the propagation paths of the gravity-wave packet are obviously different from the paths derived from the linear wave theory, and the variational tendency of the horizontal and vertical group-velocities are little difference is found in the variation of wave opposite to prediction of the linear theory, and a frequency between the simulation result and the dispersion relation of gravity wave.These indicate that the linear wave theory isn't feasible to describe quantitatively the nonlinear propagation of the gravity wave packet in time-variant background fields. While in a time-variant background wind field, the background impacts more significantly on the wave frequency than in time-variant background temperature field, and the propagation paths is more close to the paths of the linear theory than that in a steady-state background field.

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期刊信息
  • 《空间科学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中科院空间中心
  • 主编:吴季
  • 地址:北京8701信箱
  • 邮编:100190
  • 邮箱:cjss@nssc.ac.cn
  • 电话:010-62582788
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-6124
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1783/V
  • 邮发代号:2-562
  • 获奖情况:
  • 核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:3704