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本文主要通过两层斜压大气模型,研究一些经典的大气动力学现象,如驻波,周期斜压波以及湍流现象。大气斜压波在天气变化过程中扮演着重要的角色,它的研究已经引起了许多学者的关注。两层模型是描述斜压大气最简单的模型,它可以通过简化基本的大气运动方程组而得到。在两层模式下,以前的关于大气斜压波的研究工作主要集中在单色波型斜压波。本文则主要研究双色波型大气斜压波,它能更加充分地反应斜压大气的非线性特性。通过一些简化,我们推导出了一个三阶常微分方程,它的不动点,周期解与混沌解分别对应着斜压大气中的驻波,周期斜压波与湍流现象。具体内容如下: 第二章,从两层大气模型出发,通过假设大气斜压波为双色波,我们得到了一个描述大气斜压波振幅变化的三阶常微分方程。本文将主要研究该三阶动力系统的动力学性质。 第三章,我们主要分析上述三阶系统的局部动力学。该系统的不动点对应着斜压大气中的驻波,它的动力学性质是本章主要的研究内容。我们主要考虑该系统不动点的数目,位置以及稳定性。我们在该系统中发现了pitchfork分支,并且对分支参数进行了分析。 第四章,我们主要研究上述三阶系统的周期动力学,它对应着斜压大气中的周期斜压波。我们采用两种方法分析该系统的周期解。首先我们应用经典的Hopf分支来分析该系统。我们分析了该系统发生Hopf分支的参数条件,并且应用中心流形理论分析了Hopf分支周期解的稳定性。其次,我们利用该系统的未摄动形式的Hamilton结构以及改进的次谐波Melnikov方法分析该系统其他形式的周期解。 第五章,我们主要分析上述三阶系统的全局动力学。首先,我们证明了在某类参数条件下,该系统的异宿轨道的存在性。然后我们应用Fishing准则证明了该系统同宿轨道的存在性。同时,我们将该系统转化为fast-slow系统,应用几何奇异摄动理论,得到了该系统的快慢流形相交的参数条件。最后,我们给出了该系统在几组参数条件下的数值模拟,数值实验结果展示了一个由倍周期分支产生的类似Lorenz吸引子。我们也证明了该吸引子与Lorenz吸引子不光滑等价。这些理论和数值结果显示该系统中存在混沌解,它对应着斜压大气中的湍流现象。