气候与环境预测和调控中的数学问题

数学无所不在,现代科学与数学的发展是相互促进的,未能用严谨的数学方式表达的科学问题难于说是属于现代科学范畴的,现代的数学方法与现代提出的科学问题密切地结合是解决问题的关键.作者论述了现代的气候与环境预测和调控中的一些重要的数学问题,其中第一个问题即预测问题,也包括数值天气预测等在内.在这方面论述的问题有预测问题提法的适定性;非线性系统的分叉、混沌、突变等和可预测时效的关系;不完整的观测资料四维同化问题;不同分辨率模式的嵌套问题;和数值求解的算法问题.第二个问题是自然环境的调控或即自然控制论,举例分析了人工影响天气、改良局部气候、泥沙冲淤调控和最优航道工程、以及生态建设规划等问题.       

以问题引导创新能力培养

杜朝晖在2007年7月23日《中国教育报》撰文指出,以问题为基础的学习模式,是以问题为基础,按照问题和课题组织学习的方式,其基本要求就是以学科领域的问题作为学习的出发点,将体验和经验的获得作为知识学习的重要途径。问题、内容和团队就是这种以问题为基础的学习模式的基础,其教学组织具有如下特点：（1）按照教育教学目标的要求,     

基于KKT条件的稀疏编码算法收敛性研究

本文提出了基于KKT条件的稀疏编码算法.首先,将非凸非光滑的稀疏编码问题分解成两个凸非光滑问题;然后,巧妙地运用两个矩阵使两个凸非光滑问题转换成三个光滑凸优化问题,并通过KKT条件对三个问题进行求解,再通过凸优化理论证明三个问题在其对应规则下是非增的.最后,实验结果验证了算法的收敛性.     

计算机2000年问题及其解决方法

结合本人在实际工作中的体会,就计算机２０００年问题的认识及其解决方法谈一点浅见,供参考。１认识２０００年问题２０００年问题似乎已成了本世纪末计算机的焦点问题,俗称“世纪虫”。事实上,２０００年（Ｙ２Ｋ）问题源于第一台计算机的设计者。为了降低制造成本,...     

美国酸雨研究情况

一、酸雨问题是一个综合性问题酸雨问题不只涉及气象方面和环保方面,而是一个综合性的问题。在美国,参加环保专门小组的就有国会、国务院森林部、渔业部等各方面的人员。不应该把酸雨问题看作仅仅是一个发展工业后发生了污染,然后再来解决的问题;而是应该作为要和发展工业同时加以考虑的     

气象报务值班中的若干问题与报务人员的素质要求

结合近几年武汉气象中心气象报务工作实际,指出了当前气象报务值班中存在的若干技术问题和责任问题,简单分析了这些问题存在的原因。针对这些问题的处理,对报务人员提出了四点要求,一是提高业务技术水平,二是熟悉所有操作规程,三是增强工作责任心,四是积累处理各类报务问题的经验。     

康柏公司之2000年问题解决方案

气象部门配置的计算机种类繁多,系统软件、业务应用软件五花八门,因此,在处理计算机２０００年问题方面,采取两步走的策略比较合适：前期主要进行深入调查、研究、找问题;后期成立专门小组开展具体工作。１　理解２０００年转换问题　　２０００年问题不单单是大型机、小型机系统的问题,ＰＣ机也面临同样的问题。ＰＣ机的２０００年问题包括硬件、部件、软件三方面。ＰＣ机通常采用一个电池供电的实时时钟（ＲＴＣ）来记录日期和时间。在以前,一般的ＲＴＣ都被设计用于存贮年份的最后两位数,这个有限的存贮就是硬件问题。为了克服硬…     

大气环境研究的进展

1 引言 环境问题是当前世界三大问题之一。而大气环境又是环境中的主要问题。大气环境研究的主要热点问题是:全球气候变化、南极臭氧洞、酸沉降及污染物跨越国界输送问题。这些问题都是由于人类活动产生的污染物质排放到大气当中产生的物理和化学方面的变化。近10几年来,世界各国对上述问题非常重视,许多专家     

MOS预报方法在短期降水量预报中的应用

目前,国内外都在广泛研究推广MOS预报方法,MOS预报是提高要素预报能力的一条有效途径。然而就其制作过程而言,还有许多问题有待进一步研究解决,如最优数学模型的选择问题;因子处理,天气分型的客观合理性问题;以及方程的消空补漏,人机结合问题等。针对上述问题,我们对夏季降水量的MOS预报方法进行了认真的研究。     

基于RBF神经网络的人脸识别研究

针对人脸识别技术中存在的高维问题、小样本问题和非线性问题展开研究.围绕人脸特征提取,采用基于主成分分析和Fisher线性鉴别来克服在人脸识别中的小样本问题,同时将人脸图像从高维空间映射到低维空间从而解决了高维问题;在分类识别方面,采用具有很强的非线性映射功能的RBF神经网络进行模式分类,能够解决人脸识别中的非线性问题.在ORL人脸数据库上进行的仿真实验表明,该方法进行人脸识别具有较高的识别率.     

从自然控制论看黄河上游人工增雨

用自然控制论原理和方法,从理论上探讨了用人工增雨来解决黄河断流所遇到的一些问题及解决方案.结果表明,只有在黄河上游地区增加降水才可以缓解黄河断流问题,河曲地区是最佳人工增雨区.针对河曲有限区域人工调控天气问题,首次提出了解决人工增雨的正问题与反问题的概念.在此基础上,给出了河曲地区人工增雨的概念模型.     

气候科学的挑战

<正>Science杂志从2014年1月24日到3月14日,以"气候科学的挑战"为题,发表了7篇论文~([1-7])。这7篇论文评述了当前气候科学的一些核心问题。这些问题反映了气候作为一门科学的生长点。了解这些问题以及研究这些问题的途径、困难及可能性,对我们是非常有益的。当然,这里介绍的观点也许并不都是完全正确的,也不是除此之外就没有其他核心问题。但是,我们相信可以从这些问题的评论中得到有益的启发。     

非饱和土壤水流方程的极值原理

讨论了非饱和土壤水流问题及其数值计算方案的极值原理,在理论上证明了连续问题及其数值格式均满足极值原理,即在一定的条件下,预报变量的最大值和最小值只能在边界上达到,从而描述了特定的物理性质.这些问题在讨论入渗、蒸发问题的研究中是重要的.     

我国气候变化概况及近50年来度日变化的研究

气候变化是国际社会普遍关心的重大全球性问题。中共中央胡锦涛总书记指出,气候变化既是环境问题,也是发展问题,但归根到底是发展问题。2007年2月18日,胡锦涛总书记在看望一线气象职工时指出：“气候变化是国际上的热点问题,气象工作者要做好研究工作,为经济社会可持续发展提供保障,为人民群众福祉安康服务。”     

夏天高温与它的克星因子

通常在研究预报问题时,只考虑预报因子,而没有考虑预报的克星因子.本文以夏天高温为例,来说明它的克星因子,克星因子在预报问题中也是不可忽视的问题.     

气溶胶粒子反演的约束优化方法

气溶胶粒子大小分布是地球环境科学研究中最重要的方向之一.由数学物理模型来估计气溶胶的粒子分布是一个不适定的反问题,反演的目的就是用适定的问题来代替不适定问题,并获得原问题解的近似.本文研究气溶胶粒子分布的约束优化反演方法.首先探讨了问题的病态性,接着基于对待反演参数施加先验约束给出了正则化模型.在正则化的具体实现上,研...     

论过去资料在数值天气预报中使用的理论和方法

对中国气象学家在数值天气预报中使用过去实况演变资料的理论和方法作卫概要性总结,其中不仅讨论了近期实况演变资料的应用,还了积累数十年的历史资料的应用问题。文中强调要改变对数值预报问题的提法,回顾了由初值问题改为演变问题,再改为反问题的历史。     

多智能体系统的协调控制研究综述

近年来,多智能体系统的协调控制在多机器人合作控制、交通车辆控制、无人飞机编队和网络的资源分配等领域有着广泛的应用,成为当前控制学科的一个热点问题.首先介绍了多智能体系统的研究背景、智能体的概念和相关的图论知识;然后从多智能体系统协调控制包含的几个问题入手,即群集问题、编队控制问题、一致性问题和网络优化问题等,对其国内外的发展现状进行了总结和分析;最后,给出了多智能体系统有待解决的一些问题,以促进对多智能体系统协调控制理论与应用的进一步研究.     

奇异Itô随机系统几个重要基础问题的研究进展

近年来,一类由Itô随机微分方程驱动的奇异随机系统因其在实际领域中的广泛应用而备受关注.然而,系统方程同时包含奇异矩阵和扩散矩阵,大大增加了分析问题的复杂性.本文首先概述了奇异Itô随机系统几个重要基础问题的研究进展,主要包括:系统方程解的存在条件、广义Itô公式、容许性定义及稳定性问题.同时针对不同文献对上述问题的研究结果提出了自己的观点.最后对以上基础问题研究待解决的问题进行了展望.     

控制论与人工影响天气 I: 人工增雨作业中的正反问题及最优调控

利用自然控制论的观点,重新审视了人工影响天气诸多方面的问题,提出了人工调控有限区域天气的正问题和反问题,并对最优调控问题,根据观测实例进行了分析讨论.结果表明,自然控制论是指导开展人工影响天气的一个好的理论框架,不仅要加强观测以了解自然降水过程,发展数值模式以更好的模拟实际降水过程,更需要开展反问题的研究;对最优调控的讨论表明,不能仅仅局限于有无催化可能,更应全面考虑降水云系的结构.