海嘯所引發(fā)大氣重力波非線性破碎的研究
發(fā)布時間:2021-02-04 22:59
海嘯在長距離傳播的過程中,與其所誘發(fā)的大氣重力波的波陣面特征前后連貫一致。同時大氣重力波在向上傳播的過程中,其中振幅隨高度呈指數(shù)性增長,因此在高層大氣中容易被GPS觀測到。本文選取了2004年蘇門答臘海嘯和2011年日本海嘯作為研究事件。并通過非線性全波模型和二維非線性時變模型進(jìn)行數(shù)值模擬,進(jìn)而分析重力波在電離層出現(xiàn)的破碎現(xiàn)象,破碎現(xiàn)象是通過對電離層的電子總含量(TEC)的擾動情況間接獲得。本文的研究可作為重力波在電離層傳播情況的檢測手段。模擬結(jié)果顯示,2004年蘇門答臘海嘯所驅(qū)動產(chǎn)生的重力波,傳播過程中引發(fā)了大氣電離層E區(qū)的動力學(xué)不穩(wěn)定現(xiàn)象,通過對電離層TEC擾動情況發(fā)現(xiàn),Brunt頻率在N250°E方向電離層高度出現(xiàn)了負(fù)值,導(dǎo)致了重力波的對流破碎;在N340°E方向上根據(jù)V-TEC’擾動波形,出現(xiàn)明顯剪切破碎現(xiàn)象。同時發(fā)現(xiàn)在N340°E方向,電離層的響應(yīng)出現(xiàn)在距離震中2200 km處,而在N250°E方向上出現(xiàn)在地震發(fā)生后1h,電離層出現(xiàn)對流不穩(wěn)定的位置距離震中超過700 km,對流不穩(wěn)定導(dǎo)致了振幅較大的重力波的破碎。2011年日本海嘯的分析可知,海洋深度直接影響著重力波的傳播速度...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
地震產(chǎn)生海嘯原理
氣輝的釋放全部由于氧原子本身或者是這個區(qū)域的原子所產(chǎn)生亮度很高,所以很容易被一些成像設(shè)備所記錄到。如專業(yè)的特鐘的曝光來記錄捕捉氣輝,曝光時間跟據(jù)氣輝的亮度進(jìn)行控制越少,成像質(zhì)量越好,因為曝光時間越長,所產(chǎn)生的噪聲越73 年是第一個通過 CCD 成像來觀察到這種波紋的存在的人,后的科研工作中氣輝成像就成為了大氣學(xué)科研究領(lǐng)域的普遍觀度區(qū)域,二人對此做出的杰出的工作,并且為以后的實(shí)驗觀察osphere) 是高度超過 85 km。根據(jù)圖 2.1 我們可以看出,隨直增加。熱層頂取得溫度的極大值 1400K。由于磁層受到太的氣層,雖然離子的數(shù)密度很低,但是該層離子和中性粒子具就是巨大的運(yùn)動速度,由于數(shù)密度較小,所以不會對空間的衛(wèi)超過一定高度后,這里沒有明確的界限,統(tǒng)稱為散逸層。衛(wèi)脫離地球軌道轉(zhuǎn)為深空探測活動。散逸層溫度會進(jìn)一步升高。射線很強(qiáng),一些分子電離形成帶電粒子。
高度上分子受來自空間輻射和太陽輻射影響比較大,某些分子狀態(tài)的不帶電的原子,從而形成代正電的電離態(tài),本文由于重力波對電離層的研究充分考慮了,中性粒間發(fā)生化學(xué)作用,同時伴隨著還會有動力學(xué)的耦合過程。氣重力波激發(fā)機(jī)制及破碎機(jī)理于大氣重力波在80-100km的高度范圍對大氣的基本狀態(tài)有非常顯著的影響,并且對等平均值造成明顯的擾動。對于這個現(xiàn)象已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)超過二十年的時間了,這個區(qū)力波產(chǎn)生的擾動很能是在這個區(qū)域的不穩(wěn)定和一系列具有因果關(guān)系的擾動是密不經(jīng)被發(fā)現(xiàn)并且得到驗證的大氣重力波關(guān)于引起非常劇烈擾動的現(xiàn)象,并且在這個) 帶有氣輝的釋放[20],早在 1973 年的時候很多科學(xué)家就通過氣輝成像觀測到此產(chǎn)生的擾動所引起的氣輝釋放現(xiàn)象。以前都是通過推測和假設(shè),但是現(xiàn)在也就是通的深入觀察中得出明確論證,這種大氣重力波主要是在大氣對流層產(chǎn)生的,它產(chǎn)生為這個區(qū)域大氣的對流活動現(xiàn)象或者是因為氣流在經(jīng)過起伏很大的的山脈時產(chǎn)生是最近通過深入的分析以后發(fā)現(xiàn),一種被叫做波紋的小尺度擾動,這個現(xiàn)象指出:可能不是此類現(xiàn)象的來源。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]平流層大氣過程研究的前沿與重要性[J]. 呂達(dá)仁,卞建春,陳洪濱,陳月娟,陳澤宇,胡永云,劉毅,劉煜,任榮彩,田文壽. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2009(03)
[2]由衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)觀測到的印度洋海嘯波高[J]. 文漢江,章傳銀. 測繪科學(xué). 2005(02)
[3]海嘯的成因與預(yù)警系統(tǒng)[J]. 陳顒. 自然雜志. 2005(01)
[4]中高層大氣重力波的研究——辨明近地空間環(huán)境擾動的關(guān)鍵過程[J]. 易帆. 中國科學(xué)基金. 1997(03)
博士論文
[1]中間層頂與湍流層頂?shù)腟ABER/TIMED觀測研究[D]. 操文祥.武漢大學(xué) 2012
[2]重力波非線性傳播及其與背景風(fēng)場和潮汐相互作用的模擬研究[D]. 劉曉.中國科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心) 2007
[3]中高層大氣中三維重力波非線性傳播的數(shù)值研究[D]. 吳少平.中國科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2002
[4]背景風(fēng)場影響下大氣重力波的傳播特性研究[D]. 丁鋒.中國科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2001
碩士論文
[1]大氣重力波的數(shù)值模擬和波譜分析[D]. 余文寶.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[2]全球中層大氣背景風(fēng)場的計算與研究[D]. 劉三軍.中國科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2007
本文編號:3019073
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
地震產(chǎn)生海嘯原理
氣輝的釋放全部由于氧原子本身或者是這個區(qū)域的原子所產(chǎn)生亮度很高,所以很容易被一些成像設(shè)備所記錄到。如專業(yè)的特鐘的曝光來記錄捕捉氣輝,曝光時間跟據(jù)氣輝的亮度進(jìn)行控制越少,成像質(zhì)量越好,因為曝光時間越長,所產(chǎn)生的噪聲越73 年是第一個通過 CCD 成像來觀察到這種波紋的存在的人,后的科研工作中氣輝成像就成為了大氣學(xué)科研究領(lǐng)域的普遍觀度區(qū)域,二人對此做出的杰出的工作,并且為以后的實(shí)驗觀察osphere) 是高度超過 85 km。根據(jù)圖 2.1 我們可以看出,隨直增加。熱層頂取得溫度的極大值 1400K。由于磁層受到太的氣層,雖然離子的數(shù)密度很低,但是該層離子和中性粒子具就是巨大的運(yùn)動速度,由于數(shù)密度較小,所以不會對空間的衛(wèi)超過一定高度后,這里沒有明確的界限,統(tǒng)稱為散逸層。衛(wèi)脫離地球軌道轉(zhuǎn)為深空探測活動。散逸層溫度會進(jìn)一步升高。射線很強(qiáng),一些分子電離形成帶電粒子。
高度上分子受來自空間輻射和太陽輻射影響比較大,某些分子狀態(tài)的不帶電的原子,從而形成代正電的電離態(tài),本文由于重力波對電離層的研究充分考慮了,中性粒間發(fā)生化學(xué)作用,同時伴隨著還會有動力學(xué)的耦合過程。氣重力波激發(fā)機(jī)制及破碎機(jī)理于大氣重力波在80-100km的高度范圍對大氣的基本狀態(tài)有非常顯著的影響,并且對等平均值造成明顯的擾動。對于這個現(xiàn)象已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)超過二十年的時間了,這個區(qū)力波產(chǎn)生的擾動很能是在這個區(qū)域的不穩(wěn)定和一系列具有因果關(guān)系的擾動是密不經(jīng)被發(fā)現(xiàn)并且得到驗證的大氣重力波關(guān)于引起非常劇烈擾動的現(xiàn)象,并且在這個) 帶有氣輝的釋放[20],早在 1973 年的時候很多科學(xué)家就通過氣輝成像觀測到此產(chǎn)生的擾動所引起的氣輝釋放現(xiàn)象。以前都是通過推測和假設(shè),但是現(xiàn)在也就是通的深入觀察中得出明確論證,這種大氣重力波主要是在大氣對流層產(chǎn)生的,它產(chǎn)生為這個區(qū)域大氣的對流活動現(xiàn)象或者是因為氣流在經(jīng)過起伏很大的的山脈時產(chǎn)生是最近通過深入的分析以后發(fā)現(xiàn),一種被叫做波紋的小尺度擾動,這個現(xiàn)象指出:可能不是此類現(xiàn)象的來源。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]平流層大氣過程研究的前沿與重要性[J]. 呂達(dá)仁,卞建春,陳洪濱,陳月娟,陳澤宇,胡永云,劉毅,劉煜,任榮彩,田文壽. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2009(03)
[2]由衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)觀測到的印度洋海嘯波高[J]. 文漢江,章傳銀. 測繪科學(xué). 2005(02)
[3]海嘯的成因與預(yù)警系統(tǒng)[J]. 陳顒. 自然雜志. 2005(01)
[4]中高層大氣重力波的研究——辨明近地空間環(huán)境擾動的關(guān)鍵過程[J]. 易帆. 中國科學(xué)基金. 1997(03)
博士論文
[1]中間層頂與湍流層頂?shù)腟ABER/TIMED觀測研究[D]. 操文祥.武漢大學(xué) 2012
[2]重力波非線性傳播及其與背景風(fēng)場和潮汐相互作用的模擬研究[D]. 劉曉.中國科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心) 2007
[3]中高層大氣中三維重力波非線性傳播的數(shù)值研究[D]. 吳少平.中國科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2002
[4]背景風(fēng)場影響下大氣重力波的傳播特性研究[D]. 丁鋒.中國科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2001
碩士論文
[1]大氣重力波的數(shù)值模擬和波譜分析[D]. 余文寶.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[2]全球中層大氣背景風(fēng)場的計算與研究[D]. 劉三軍.中國科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2007
本文編號:3019073
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