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第一章 绪论 1

1.1 阻塞的观测事实 2

1.2 阻塞非线性动力学研究概况 5

1.2.1 Rossby 波的共振理论 5

1.2.2 多平衡态理论 6

1.2.3 Modons理论 7

1.2.4 Rossby孤立子理论 7

1.2.5 包络Rossby孤立子理论 8

1.2.6 振荡型Rossby孤立波理论 11

2.2 相当正压模式和Modons解 13

第二章 偶极子阻塞形成的Modons理论 13

2.1 引言 13

2.3 小结 16

第三章 大尺度扰动超熵的产生和广义Liapunov稳定性以及与阻塞发展的关系 17

3.1 引言 17

3.2 大尺度扰动超熵的产生 18

3.3 Liapunov函数和稳定性问题 20

3.4 广义Liapunov函数与E-P通量的关系 21

3.5 讨论 25

4.1.1 引言 26

4.1 瞬变涡动强迫的Rossby孤立子 26

第四章 强迫Rossby孤立子理论 26

4.1.2 模式方程和KdV方程的导出 27

4.1.3 强迫Rossby孤立子的扰动解 30

4.2 热源强迫的Rossby孤立子 34

4.2.1 引言 34

4.2.2 模式方程 34

4.2.3 本征值问题 37

4.2.4 扰动孤立子解和讨论 37

5.1.1 引言 42

5.1 Berggren型阻塞形成的天气尺度波强迫的准共振正压波相互作用理论 42

第五章 大气阻塞形成的强迫准共振理论 42

5.1.2 模式方程 43

5.1.3 瞬变波强迫作用下三波准共振相互作用与30～60天和准两周低频振荡 49

5.1.4 在天气尺度波强迫作用下Berggren型阻塞的形成、维持和崩溃 53

5.1.5 小结 57

5.2 在天气尺度波强迫作用下行星尺度斜压Rossby波的准共振相互作用理论 57

5.2.1 引言 58

5.2.2 模式方程 58

5.2.3 阻塞的生成和天气尺度波的变形 70

5.2.4 小结 76

6.1 引言 78

第六章 有限振幅行星尺度斜压Rossby波与天气尺度波之间的相互作用理论 78

6.2 模式方程和天气尺度波强迫的有限振幅方程 79

6.3 有限振幅斜压行星尺度波与天气尺度波相互作用时的振荡行为 89

6.4 在天气尺度波强迫作用的情况下行星尺度斜压波和纬向基流之间的非线性反馈与斜压Berggren型偶极子阻塞的形成 92

6.5 小结 100

第七章 天气尺度波强迫Rossby波的准共振相互作用的局地理论 101

7.1 引言 101

7.2 相当正压模式和三波准共振相互作用方程 102

7.3 准共振的三个行星波与天气尺度波相互作用的数值解 104

7.4 Berggren偶极子阻塞的生成、维持和崩溃以及天气尺度波的变形 106

7.5 小结 112

第八章 阻塞形成的行星尺度包络Rossby孤立子理论 114

8.1 行星尺度包络Rossby孤立子与天气尺度瞬变涡动之间的相互作用：局地Berggren型阻塞形成的一个理论 114

8.1.1 引言 114

8.1.2 相当正压涡度方程和天气尺度瞬变涡动的强迫 116

8.1.3 瞬变涡动强迫的非线性Schrodinger方程 119

8.1.4 在天气尺度瞬变涡动强迫作用下包络Rossby孤立子的变形以及偶极子阻塞的形成 120

8.1.5 小结 133

8.2 行星尺度包络Rossby孤立子与局地天气尺度波之间的相互作用 133

8.2.1 引言 134

8.2.2 相当正压模式和支配方程 135

8.2.3 行星包络Rossby孤立子与天气尺度波之间的相互作用和阻塞的生成以及天气尺度波的变形 144

8.2.4 绝对涡度与流函数的关系图(散布图) 154

8.2.5 小结 158

第九章 在天气尺度波强迫作用下行星尺度包络Rossby孤立子之间的耦合相互作用 159

9.1 引言 159

9.2 耦合的强迫的非线性Schrodinger方程 160

9.3 波数为2的包络Rossby孤立子(偶极子经向结构)与波数为1的包络Rossby孤立子(单极子经向结构)之间的耦合相互作用 169

9.4 波数为1的包络Rossby孤立子(偶极子经向结构)与波数为2的包络Rossby孤立子(单极子经向结构)之间的耦合相互作用 185

9.5 小结 195

附录(计算机程序) 197

10.1 引言 208

第十章 基本流和不同尺度的天气尺度波对Berggren阻塞形成的影响：理论与观测事实的比较 208

10.2 模式和方程 209

10.3 在天气尺度波强迫作用下阻塞的形成、维持和衰亡 213

10.4 为什么天气尺度波能够强迫、维持和耗散阻塞 223

10.5 在阻塞生命循环中散布图(Scatter diagram)的演变 226

10.6 阻塞系统从频散向弱频散甚至非频散转换的观测证据 228

10.7 小结 232

第十一章 结语 234

11.1 主要结果 234

11.2 问题 236

参考文献 237