本工作采用双水电极的实验装置下，对大气压介质阻挡放电中的螺旋波时空动力学进行了系统的实验研究，并利用三变量反应扩散方程模拟了螺旋波的形成过程。　　首次在高 pd值下得到了形式多样的螺旋波斑图以及靶波斑图。其中包括单臂螺旋波、双臂螺旋波、多臂螺旋波、偶极子螺旋波对以及螺旋波破缺混沌等斑图。　　研究了不同边界条件下螺旋波斑图的形成过程及其演化规律,分析了螺旋波的形成机制，研究了螺旋波中心的时空动力学。实验发现，在开放型边界条件下，螺旋波是由条纹斑图经历中心不稳定性和叉型不稳定性得到的，其中叉型不稳定性首次在实验中得到；在受限型边界条件下，侧壁力在螺旋波的形成过程中起着重要的作用。利用系统本身发光的特点，测量了螺旋波结构的时空动力学；发现了螺旋波破缺的两种机制：中心破缺和远场破缺。　　研究了螺旋波斑图中缺陷位错的动力学过程以及它对螺旋波拓扑结构的影响。实验发现位错具有滑行和爬行两种运动方式。分析了螺旋波与位错相互作用时螺旋波臂数的变化规律：当两者的拓扑荷符号相同时，螺旋波臂的个数将增加；符号相反时，螺旋波臂的个数将减少。另外，我们还发现了在螺旋波与靶波之间的相互转化过程中，螺旋波的手性可以发生变化。　　利用三变量反应扩散方程，对其进行线性稳定性分析，得到了不同控制参量下的色散关系，并数值模拟了螺旋波的形成过程。