Diffusion of inertia-gravity waves by geostrophic turbulence
在快速旋转的强分层流体中，大尺度地转湍流对惯性重力波的散射导致波数空间中等频锥上波浪能的扩散。导出了相应的扩散方程，并将扩散率与湍流的波动特性和能谱联系起来。我们检查这个方程的预测对数值模拟的三维Boussinesq方程的初始值和强迫的情况下，水平各向同性的波和流场。在强迫的情况下，波数扩散的结果在$k^{-2}$波浪能频谱与观测到的大气和海洋光谱的尚未解释的功能一致。
2019-04-09 physics.ao-ph physics.flu-dyn
Influence of the Earth's atmosphere rotation on the spectrum of acoustic-gravity waves
Cheremnykh等人最近的一篇论文（《空间研究进展》，2022年）表明，考虑到地球大气的旋转，导致在声学诊断图上出现了一个新的具有连续频谱的消逝波区域--重力波。该区域位于重力波的下限以下，在所有波长下都等于$2Ω$，其中$Ω$是大气旋转的角频率。这一结果是在大气的高纬度地区得到的，在那里我们可以限制自己只考虑地球自转频率的垂直分量。在拟议的文件中，我们表明，考虑到这两个组件的矢量的大气旋转频率$\overrightarrowΩ$ -水平，$Ω\cosφ$，和垂直，$Ω\sinφ$，其中$φ$是地球的纬度，在声-重力波传播中起主导作用的垂直分量。结果表明，水平分量对声波和重力波区域边界诊断图的影响不大，可以忽略不计。还表明，最强的垂直分量的频率影响的下限的重力波，这取决于在所有波长上的纬度的观测站点，等于$2Ω\sinφ$。
2022-02-01 physics.ao-ph
Frequency Characteristics Of Acoustic-Gravity Eigenwaves Of The Nonadiabatic Atmosphere
本文的主要目的是从绝热性的角度来解释大气衰减过程的基本机制，并研究非绝热性对不同高度大气本征模摆动的影响。对频散方程进行了求解，得到了声波和重力波的频散曲线。探讨了在不同高度大气中本征模的增长增量。非绝热大气中声-重力波（AGW）的声学和重力分支的频率（实部）与低海拔相同波矢量的绝热模型的频率一致，随高度平稳下降。与绝热模型预测的相速度相比，在实际大气中较大高度处，这导致两个分支的相速度减小。
2011-08-16 math-ph math.MP physics.ao-ph
Effects of Coriolis force on the nonlinear interactions of acoustic-gravity waves in the atmosphere
考虑科里奥利力的影响，重新讨论了大气中声-重力波的非线性理论。以前的理论在文献[物理。\textbf{90}（2015）055001]为高级。从一组经科里奥利力修正的流体方程出发，导出了反映高频声重力波（AGW）和低频重力内波（IGW）耦合的一般线性频散关系。IGW的频率被地球的角速度增强。后者也显着修改的非线性耦合的AGW和IGW的演化所描述的Zakharov方法以及Wigner-Moyal形式主义。简要地讨论了AGW和两个等效的演化方程修改的科里奥利力的后果。
2021-07-10 physics.ao-ph physics.geo-ph
Infrasound generation by tornadic supercell storms
本文研究了层结潮湿大气中由湍流产生的声波。结果表明，在饱和湿空气湍流中，除了与层结和温度起伏有关的Lighthill四极声源和偶极子声源外，还存在与水汽凝结过程中的热量和质量产生有关的声源。我们确定了这些声源的声功率。分析表明，强对流风暴的典型参数中，强对流辐射占主导地位。所得结果与观测到的强对流风暴次声辐射的总声功率和特征频率等主要特征定性一致。
2008-11-27 physics.ao-ph physics.flu-dyn
Internal gravity waves in the energy and flux budget turbulence-closure theory for shear-free stably stratified flows
本文提出了考虑重力重力内波与无剪切稳定层结湍流双向耦合的能量通量平衡湍流闭合理论。该理论基于IGW的总（动能加势能）能量的收支方程、流体湍流的动能和势能的收支方程以及波浪和流体流动的位温的湍流通量。在一定高度处发射的波向上传播，并且波浪能的损失导致湍流能的产生。我们证明，由于非线性效应更强的波浪产生更强的湍流，这反过来又导致IGW的强阻尼。结果表明，较强的波浪的穿透长度比较弱的IGW的穿透长度短。弱IGW产生的湍流各向异性比强IGW产生的湍流各向异性强。低振幅IGW产生的湍流占湍流势能的90%。这类似于所观察到的高空对流层强各向异性（近二维）湍流的性质。
2019-06-24 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
Identification of acoustic gravity waves from satellite measurements
提出了一种利用卫星观测资料识别大气中线性声重力波类型的方法。结果表明，波动参数（速度，密度，温度和压力）的波动自由传播的波，以及倏逝波样式之间的偏振关系，显着不同，这使得它有可能识别不同类型的大气波动的实验数据。提出了一种诊断图，在该图的帮助下，从观测参数的相移中，可以确定波的类型以及其相对于垂直方向的运动方向。利用速度波动和大气热力学参数之间的相移，不仅可以确定波的类型，而且可以确定其光谱特征。对所提出的用于识别低轨道卫星动力学探索者2号测量中的极波扰动的方法进行了验证。验证结果表明，热层中AGW的偏振关系主要对应于自下而上自由传播的声-重力波的重力分支。这一结论与其它地面和卫星AGW观测结果一致。在所考虑的轨道上没有观察到倏逝波。
2021-06-30 physics.ao-ph
The occurrence of internal gravity waves and volumetric acoustic oscillations in the atmosphere
中尺度波动过程是对流层和平流层之间能量交换的一种传输机制，因为对流层顶阻挡了这种交换。重力内波是大气中的主要波动过程。然而，对IGW发生过程的解释不能被认为是充分证实的，因为受初始扰动影响的选定空气团出现的原因尚不清楚。波过程检测实验的数据表明，不仅在锋面或其他扰动通过期间，而且在良好天气下，存在明显的振荡运动。作为IGW的替代方案，我考虑了由于在大气中形成声谐振器而产生体积声振荡的可能过程。形成这种振荡的可能性很高，因为它们不需要大气参数出现急剧变化。
2022-12-21 physics.ao-ph physics.flu-dyn physics.geo-ph
Specific evanescent acoustic-gravity modes in isothermal atmosphere
我们证明了在等温大气中存在一族四种特定的倏逝波样式。这些模式是流体动力学方程的线性系统的解，相对于扰动量-水平和垂直分量的速度，密度和温度，只要其中之一等于零。这样的条件排除了自由传播，并导致特定的倏逝模式，即兰姆波，非传播的Brunt-Väisälä振荡，非发散（f模式）和非弹性（$γ$模式）。在此基础上，这些指示模式形成了等温大气中的消逝模式族。还包括和分析了倏逝模的偏振关系。在太阳和地球大气层的观测识别这些模式的可能性被认为是。
2021-11-16 physics.ao-ph
The Impact of Non-Orographic Gravity Waves on Transport and Mixing: Effects of Oblique Propagation and Coupling to Turbulence
Goethe Universität Frankfurt（法兰克福歌德大学）；Deutscher Wetterdienst（德国气象局）；Seoul National University（首尔国立大学）；Universität Mainz（美因茨大学）；Charles University（查理大学）；Leibniz-Institut für Ostseeforschung（波罗的海研究所）
本文研究了非或ographic重力波的斜向传播及与湍流的双向耦合对中层和热层大气输送、混合和温度结构的影响，揭示了其对大气环流和化学分布的关键作用，强调了需改进的重力波参数化方案。
2025-08-28 physics.ao-ph
Inertia-gravity-wave diffusion by geostrophic turbulence: the impact of flow time dependence
三维惯性重力波的散射湍流地转流导致其作用的重新分布，通过什么是近似的波矢量空间中的扩散过程。相应的扩散率张量由Kafiabad，Savva & Vanneste（2019，J. Fluid Mech.，869，R7）的假设下，时间无关的地转流。我们放松这一假设，以研究如何弱扩散的波浪作用的作用，从缓慢的时间依赖性的地转流的恒定频率锥的结果影响波浪能的分布。我们发现，驻波能量谱，从一个单一的频率波强迫是本地化的薄边界层周围的恒定频率锥，厚度控制的加速度频谱的地转流。我们得到了一个明确的解析公式的波能谱，这表明与高分辨率模拟的Boussinesq方程的结果很好的协议。
2022-11-01 physics.ao-ph physics.flu-dyn
Wave turbulence in a two-layer fluid: coupling between free surface and interface waves
实验研究了具有自由上表面的两种密度相近的不混溶流体界面上的重力-毛细波湍流。我们局部测量波的高度在两种流体之间的界面上的高灵敏度的激光多普勒测振仪。我们发现，当上部流体深度增加时，毛细管波湍流制度的惯性范围显着扩展：重力和毛细管波湍流制度之间的交叉频率被发现减少，而频谱的耗散截止频率被发现增加。我们解释这些意见之间的渐进解耦波传播的接口和在自由表面，使用完整的色散关系的重力毛细波在两层流体的有限深度。截止演化是由于寄生毛细血管的消失，负责一个单一的流体的主波耗散。
2017-01-27 nlin.CD physics.ao-ph physics.class-ph
Finite-system size effects in gravity-capillary wave turbulence
Université Paris Cité, CNRS, MSC Laboratory, UMR 7057（巴黎西岱大学，法国国家科学研究中心，MSC实验室）
研究通过实验探讨有限系统尺寸对重力-毛细波湍流的影响，发现通过调节波陡峭度或限制条件可改变波谱特性，并观察到从离散到连续波湍流的平滑过渡。
2026-01-14 nlin.CD physics.ao-ph physics.class-ph
Thermoacoustic internal gravity wave turbulence in the Earth's lower atmosphere
本文首次提出地球低层大气中内重力波与热波非线性耦合的二维模型，揭示了热声内重力波湍流的演化机制，并发现对流层与平流层的温度梯度差异导致波能谱呈现不同的幂律特征。
2025-11-01 physics.ao-ph physics.flu-dyn
Energy- and flux-budget turbulence closure model for stably stratified flows. Part II: the role of internal gravity waves
我们改进了我们先前的能量和通量预算湍流闭合模型（Zilitinkevich等人，2007，2008）的稳定分层的大气流动，并扩展它占额外的垂直通量的动量和额外的生产的湍流动能，湍流位能（TPE）和湍流通量的位温由于大尺度重力内波（IGW）。IGW的主要效应如下：通量理查森数的最大值（在无IGW区为0.2-0.25的普适常数）变得强可变。在垂直均匀层结中，它随波浪能的增加而增加，甚至可以超过1。在非均匀层结中，当IGW向较强层结传播时，最大通量理查森数随波浪能的增大而减小，最大通量趋于零，然后变为负值。也就是说，位温的垂直通量呈反梯度变化。IGW还降低了湍流的各向异性，增加了TPE在湍流总能量中的份额。根据方向（向下或向上），IGW加强或削弱总的垂直动量通量。该模式的预报结果与大气和实验室试验、直接数值模拟和大涡模拟的数据相一致。
2009-08-18 astro-ph.EP nlin.CD physics.ao-ph
Impact of geometry on 1D molecular-kinetics simulations of acoustic-gravity wave propagation into the exosphere
Howard University（霍华德大学）；Hampton University（汉普顿大学）；Royal Institute of Technology（皇家理工学院）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）
研究发现，径向几何结构能减少声学重力波传播时的加热效应，相较于笛卡尔模型，DSMC模拟显示曲率效应在热层加热和大气逃逸估算中至关重要。
2025-12-11 astro-ph.EP physics.ao-ph
