大尺度环流（LSC）在自然界中广泛存在,包括大气中的大气环流,海洋里的海洋环流等。本文所研究的核心主题是倾斜“瑞利-贝纳德热对流”系统中产生的大尺度环流。本实验所使用的装置以一个对流槽作为主体,对流槽是一个底部直径D=0.1m、高度H=0.1m的圆柱形装置,它的尺度比为Γ=1。本实验中的流体介质为不同浓度的甘油水溶液,通过配比不同浓度的溶液来对实验当中的普朗特数Pr进行调整。实验系统的瑞利数Ra通过温差来控制,维持Ra=1.50×10~8。另外本实验还可以通过旋转平台来改变系统的倾斜角,实验的倾斜角范围为0°至75°。在“瑞利-贝纳德热对流”系统中,大尺度环流平面的运动由两部分组成,分别是处于旋转模式和晃动模式状态下的运动。本课题所研究的实验是对系统中间平面的边壁上的温度进行测量,并对得到的数据进行处理来研究大尺度环流。在完成温度测量工作后,采用余弦函数模型和正弦函数模型对测量得到的温度数据进行处理,进一步获知大尺度环流的动力学参数,该参数由旋转运动的旋转角θ以及晃动运动的晃动角α等组成。对实验测量得到的温度时间序列和大尺度环流的旋转角和晃动角随着时间推移所发生的变化进行研究,可以观察到系统中的流体从湍流运动转化成层流运动的变化情况。此外,本文还研究了大尺度环流的旋转运动,研究结果表明,大尺度环流平面在不同倾斜角的情况下,其旋转角的概率密度的分布均呈现出正态分布的特性。但随着倾斜角不断增加,其概率密度分布的标准差也将随之减小,即大尺度环流旋转的范围将会变小,转动更集中在最大概率旋转角附近。对晃动运动进行分析后,发现当系统满足倾角的值等于0°的条件时,大尺度环流将以旋转面视作基准面进行具有对称性的往复运动,但是当倾角的值逐渐增加时,大尺度环流的晃动将受限制于旋转面的其中一侧。随后又分析了Pr数对大尺度环流的影响,发现Pr数增加时,大尺度环流旋转运动的旋转角的范围将会变小,这种现象表明了旋转运动当中的旋转角将更加偏向于在最大概率旋转角周围,而大尺度环流的晃动运动则不受Pr数影响。对“瑞利-贝纳德热对流”系统的传热进行分析后得到Pr数对“瑞利-贝纳德热对流”的传热影响不明显,但是倾斜角会影响系统的传热。Nu数会在小倾斜角时先降低然后随着倾斜角增大而增大在达到峰值后又降低。