螺旋孤立子的动力学研究

将大气中以台风为典型范例的大尺度涡旋运动与等离子体中的漂移孤波在非线性科学的理论框架之下结合起来，通过物理实验与数值模拟研究与观察这种具有螺旋结构的运动形态在相互作用中的动力学演化特性。本项目的物理实验是用大型流体转盘、以气体为介质在动力、几何与边界条件相似的结束下形成模式台风耒实现的，成功地完成了相互作用实验，证明了大气中大尺度涡旋具有孤子特征；而数值模拟则是在H-M方程的基础上给定适当的初边条件，采用级数展开与模拟退火算法耒实现的，证明了等离子体中静电波在初始扰动下，由非线性模一模耦合形成稳定的涡旋。由此证明了这类复杂的强非线性运动形态表现出的共性是形成孤子，由螺旋结构保持运动的稳定性。