求某些非线性偏微分方程特解的一个简洁方法

简单介绍了应用一个简洁的“试探函数法”求解非线性偏微分方程的基本步骤,主要研究了两大类方程,一类是Burgers方程或KdV方程的推广,另一类是具有特殊非线性反应率的Fisher方程.不难看出,这个方法是简洁的,并且可望进一步扩展.     

New exact solutions to KdV equations with variable coefficients or forcing

Jacobi elliptic function expansion method is extended to construct the exact solutions to another kind of KdV equations, which have variable coefficients or forcing terms. And new periodic solutions obtained by this method can be reduced to the soliton-typed solutions under the limited condition.     

天气和气候能预报吗?

天气和气候是日常生活中人们最关心的事情之一．关于天气、气候的预测问题，自从混沌(chaos)和分形(fractal)理论发现以来和传统有迥然不同的看法．     

一类厄尔尼诺一南方涛动充电-放电振子模型研究

通过数学变换将一类厄尔尼诺．南方涛动（简称ENSO）的充电．放电振子模型转换成vanderPol方程,由vanderPol方程的定性分析严格证明了该ENSO振荡子模型存在一个稳定的极限环．     

地球流体中的非线性波动

本文从地球流体(海洋与大气)运动的浅水模式的非线性方程组出发,用作者所设计的将非线性项在平衡点附近作Taylor展开的方法,求得了非线性有限振幅的惯性重力波和Rossby波的解析解,研究指出:(1)非线性有限振幅的惯性重力波和Rossby波都满足KdV方程;(2)它们的解都为椭圆余弦函数,即是椭圆余弦波,它包含线性波,在一定的条件下形成孤立波;(3)建立了既包含波数又包含振幅因子的色散关系;(4)给出了一种函数变换方法,使非线性的二维问题转化为非线性的一维问题来处理。     

间歇湍流的分数阶动力学

间歇湍流意味着湍流涡旋并不充满空间,其维数介于2和3之间.湍流扩散为超扩散,且概率密度分布具有长尾特征.本文将流体力学的Navier-Stokes(NS)方程中的黏性项用分数阶的拉普拉斯算子表达.分析表明,分数阶拉普拉斯的阶数α和间歇湍流的维数D相联系.对于均匀各向同性的Kolmogorov湍流α=2,即用整数阶NS方程描述.而对于间歇性湍流,一定用分数阶的NS方程来描述.对于Kolmogorov湍流,扩散方差正比于t3,即Richardson扩散.而对于间歇性湍流,扩散方差要比Richardson扩散更强.     

从北极高压、南极低压到南北极间的三维异宿轨道

本文利用球坐标系(λ,φ,r)中的球面地转风关系,说明当等压线形成最简单的纬向分布时,此时南极是低压,北极是高压. 但是,当在地转风关系中加入摩擦力后,则南北极由闭合涡旋变成螺旋涡旋,且两极之间形成一条球面上的三维异宿轨道. 关键词： 北极高压 南极低压 摩擦力 异宿轨道     

大气中对流的分岔和突变模型

本文推广气块法所建立的线性对流模型,利用了流动稳定性及分岔和突变理论,建立了包含层结、局地加热及阻力等因子的非线性对流模型。研究指出: 1.在非线性层结的条件下,层结稳定性决定于线性层结参数μ(μ=-N~2,N为Brunt-频率)和表征非线性层结的强度参数b。在b>0时,参数μ由负到正会发生亚临界分岔,它表明即便是线性稳定层结(μ<0),但由于非线性层结的作用,在一定高度上会出现非线性层结不稳定;在b<0时,参数μ由负到正会发生超临界分岔,它表明即便是线性不稳定层结(μ>0),但由于非线性层结的作用,在一定高度上会出现非线性层结稳定。 2.在非线性层结的条件下,局地加热强度α的变化会引起层结状态的突变。 3.在线性阻尼的条件下,线性层结的变化会发生鞍一结点分岔,由此可导得Benard对流判据;加入风速切变的影响后,其变化会发生Hopf分岔,并可得到重力内波稳定的Miles判据。     

一类非线性方程的新周期解

把Jacobi椭圆函数展开法扩展到Jacobi椭圆余弦函数和第三类Jacobi椭圆函数的有限展开法,并给出了一类非线性波动方程的新周期解,并且应用这种方法得到的周期解也可以退化为冲击波解或孤波解. 关键词： Jacobi椭圆函数 非线性方程 周期解 孤波解