自然灾害对生态环境、基础设施、人类社会造成的破坏越来越大。我国每年由此而损失2000 亿元左右。本项目针对灾害性天气和气候的预测和形成机理以及当前国际非线性数学物理的前沿发展情况,建立了一些有实际意义的非线性模型,如描述台风三维立体结构的同伦模型,多涡相互作用模型,耦合可积系统模型以及大量的离散可积系统等等。在方法方面,建立了一些与灾害问题直接有关的非线性物理问题研究的新方法,如近似对称微扰理论,线性同伦近似对称微扰理论,最不敏感非线性同伦方法,代数恒等式方法,角平分线定理的指标齐次分解,非局域对称方法等等。将新建立研究方法应用于实际物理问题和模型,得到了许多有意义的严格解和可能的实际应用。如有些解可以成功描述台风的立体结构、引导气流与台风中心的关系、双眼壁台风、雪灾和洪涝灾害相关的大气阻塞、双台风的藤原效应、台风的吞并或排斥、极涡鞍型场、海啸孤波与周期背景场的相互作用等等。
英文主题词Disastrous weather and climate; nonlinear equations of mathematical physics; symmetries; perturbation theory; typhoon structure