地球流体力学若干基础问题的研究

地球流体动力学是研究发生在大气、海洋和地球内部以及其它星球上从微观尺度到天气尺度的运动和物理现象。水是地球流体动力学的主要研究对象之一，研究水的微观统计性质和水波方程的一些力学性质，对我们进一步研究海洋运动及其物理性质有着重要意义。本文主要开展了一列三个基础问题的研究。1.非平衡态统计流体力学。我们通过提出水的微观简化模型，从刘维方程出发。推导出分布函数动力学方程，并求得扰动解，此外，我们还计算了水的粘性系数，得到相当满意的结果。2.水波方程的正则化形式。我们从理想的波动方程出发，确定海波速度场和表面高度是一对正则变量，并得到水波方程的正则形式，这为以后用经典力学方法来处理海波运动很有启发。3.不可压缩粘性流性运动的变分原理。我们应用广义变分原理，证明了波浪谱函数对应着最大功率消耗原理而不是以前认为的最小功率消耗原理。