一类大气非线性动力热力学反应-扩散系统解的稳定性态

陈丽华; 林万涛; 林一骅; 莫嘉琪

doi:10.7498/aps.61.140202

摘要

研究了一类大气非线性系统. 利用大气非线性热力动力学理论, 讨论了大气非线性强迫耗散系统的速度、温度和湿度所满足的非线性反应-扩散系统, 再利用微分方程Lyapunov稳定性理论, 得到了大气非线性反应-扩散系统在均匀定态解邻域内的微扰解. 最后由系统的控制参数的变化, 得到了大气非线性强迫耗散系统有关的物理量的有序-无序-有序状态的转化过程, 从而可以预报和预测相应的局部大气非线性强迫耗散系统的稳定性态.

关键词:

Abstract

A class of nonlinear system is studied. Firstly, the reaction-diffusion system with speed, temperature and humidity for a atmospheric nonlinear force dissipative system is discussed using the atmospheric nonlinear theory of thermodynamics and dynamics. Secondly, the small disturbed solution of atmospheric nonlinear reaction-diffusion system in the neighborhood of homogeneous steady state solution is obtained from the Lyapunov stability theory. Finally, from the variations of the control parameters for transgenic processes, the states of ordered-unordered-ordered processes of atmospheric nonlinear reaction-diffusion system are found. Thus the corresponding local atmospheric nonlinear force dissipative system can be predicated and calculated.

Keywords:

作者及机构信息

1.
福建师范大学福清分校数学与计算机科学系, 福清 350300;

2.
大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室,中国科学院大气物理研究所, 北京 100029;

3.
安徽师范大学数学系, 芜湖 241003

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 41175058, 11071205)、中国科学院战略性先导科技专项-应对气候变化的碳收支认证及相关问题项目(批准号: XDA01020304)、安徽高校省级自然科学研究项目(批准号: KJ2011A135)、江苏省自然科学基金(批准号: BK2011042)和福建省教育厅基金(A类)(批准号: JA10288)资助的课题.

Authors and contacts

1.
Department of Mathematics and Computer Science, Fuqing Branch of Fujian Normal University, Fuqing 350300, China;

2.
State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamic, Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China;

3.
Department of Mathematics, Anhuii Normal University, Wuhu 241003, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 41175058, 11071205), the "Strategic Priority Research Program-Climate Change: Carbon Budget and Relevant Issues" of the Chinese Academy of Sciences (Grant No. XDA01020304), the Natural Science Foundation from the Education Bureau of Anhui Province, China (Grant No. KJ2011A135), the Natural Science Foundation of Jiangsu Province, China (Grant No. BK2011042) and the Foundation of the Education Department of Fujian Province, China (Grant No. JA10288).

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