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本论文以分层理论为工具研究一类海洋热盐环流模式稳定性问题.由于表层海水的密度是大气密度的800多倍,海洋的中尺度涡旋在时间尺度上为几个星期到几个月,空间尺度为几十到几百公里,与大气的天气尺度涡旋作比较,时间尺度大了一个量级,空间尺度则小了一个量级,所以海洋环流模式的分辨率必须要比大气环流模式的分辨率高20多倍.另一方面,由于对海洋环流的观察相对要困难得多,可用资料也更为缺乏,这对海洋环流模式的模拟和验证带来很大的困难和挑战.如果在大计算量的数值模拟之前,对模式本身进行定性的研究也就更具有意义.如果发现模式本身存在问题,譬如是不稳定的,那就应该在及时修正以后,再进行有实际意义的数值计算,以避免人力、财力的浪费.研究热盐环流方程组D,得到了如下结果:
1.证明了方程组D是稳定的,也就是说, D的适当的初边值问题存在唯一的C(K≥2)稳定解;
2.找到和证明了方程组D初边值问题适定的充要条件;
3.证明了在超曲面(t=to)CR<4>上的任何初值问题都是不适定的;
4.给出了两个实际问题的求解公式,并编写了计算程序,以便能够比较计算某些海洋数值模拟问题。