高精度曲面建模的中国气候降尺度模型

 与站点统计降尺度插值和动力降尺度相比,高精度曲面建模(HASM)降尺度,具有不需大尺度预报因子,直接从GCM结果构建区域上高空间分辨率的未来气候模拟曲面的优势。HASM降尺度将未来气候,分为历史观测拟合的气候基准值和GCM未来气候变化值进行模拟,精度明显高于传统方法,但常系数全局拟合的气候基准值忽略了降水分布的空间非平稳性,导致降水模拟受到较大影响。为增强降水降尺度的气候背景值的描述能力,通过分析全国尺度降水的非线性非平稳性特点,提出耦合空间变系数气候基准值的HASM空间变系数降尺度模型(HASM-SVDM)以改进HASM对非平稳要素的降尺度能力,并以1961-2010年全国气温降水观测数据结合地形特征信息,利用HASM降尺度方法对HadCM3的A1Fi、A2a和B2a 3种情景的1961-1990、2010-2039、2040-2069和2070-2099时段的全国未来气温与降水进行降尺度模拟。分析表明,耦合全局线性模型的HASM常系数降尺度模型适合全国气温的降尺度模拟,而耦合空间变系数拟合的HASM-SVDM增强了空间非平稳背景值的描述能力,模拟的空间分布更能体现降水总体的非均匀分布趋势,适合全国降水的降尺度模拟。     

卫星气候数据集的应用研究与发展分析

卫星气候数据集是卫星气候研究的基础。在规范卫星气候数据集基本概念的基础上,针对现有基本气候数据集（FCDR）和专题气候数据集（TCDR）的分类方式,无法反映卫星气候数据特点的问题,认为应将专题气候数据集进一步划分为单一遥感仪器专题气候数据集、多种遥感仪器融合专题气候数据集及卫星与多源资料融合专题气候数据集等几类。这种分类方法便于用户更好地了解和使用卫星气候数据。然后,重点围绕基本气候变量和基本卫星气候变量含义、卫星气候数据集生产规范、国内外主要卫星气候数据生产计划等方面,综述了卫星气候数据集建设及规范化生产已取得的最新研究进展。在此基础上,分析了卫星气候数据集建设和应用中存在的主要问题,展望了卫星气候数据集发展,同时对我国卫星气候数据集建设提出具体建议。     

人工神经网络在云南5月雨量预测中的应用

提出了一个基于３层ＰＢ神经网络的云南５月雨量的短期气候预测模型。由于神经网络本身是一个非线性动态系统，将其应用到短期气候变化预测这一非线性系统中，更能反映出气候系统状态量之间的物理关系和动力行为特性。并用该预测模型对云南５个区域１９９１～１９９８年的５月雨量距平趋势进行了共４０次的预测试验和检验，其预测的距平符号相关准确率可达到７７．５％。     

静力平衡近似下大气中非线性对称运动的稳定性、分岔和突变

本文在考虑基本气流具有非线性切变情况下,导出了对称运动所满足的非线性常微分方程,并用非线性系统的稳定、分岔、突变理论,严格地讨论了非线性对称运动的稳定性、分岔和突变问题,获得了一个推广的对称不稳定判据,找到了突变产生的条件。     

具有任意阶非线性薛定谔方程的新行波解

对具有任意阶非线性薛定谔方程的行波解进行了研究。给出具有任意阶非线性薛定谔方程的精确解。利用行波变换和辅助函数法把具有任意阶非线性薛定谔方程最终转化为一个非线性常微分方程的解,通过对这个微分方程的研究可以得到具有任意阶非线性薛定谔方程的行波解。具有任意阶非线性薛定谔方程存在的孤立波解、三角孤立波解、扭孤立波解、Jacobi椭圆函数解。得到了具有任意阶非线性薛定谔方程新的Jacobi椭圆函数解。     

气候与艺术

本文综述了西方建筑、雕塑、音乐、绘画艺术作品中所反映的历史气候特征以及各种艺术与气候因素的紧密联系,并运用统计方法定量地描述了作品中所反映的气候因素和实际气候因素之间的关系。本文对于开展我国气候与艺术的研究有一定参考意义。     

遗传算法在非线性最小二乘平差中的应用

为克服线性化经典平差的不足,尝试利用遗传算法全局和局部搜索力强的优势,进行非线性最小二乘参数估计。对遗传算法涉及的六要素及其非线性估计的精度评定等作了研究和分析。最后通过算例验证了其处理非线性问题的有效性。     

光纤中的非线性效应对高斯光脉冲传输的影响

非线性效应和色散都是影响光脉冲在光纤中传输的重要因素,在反常色散区,色散和非线性效应的相互平衡可实现光孤子传输;在正常色散区,二者的相互作用可用于光脉冲的压缩.因此,两种效应对光脉冲传输的影响一直受到人们的广泛关注.从光脉冲的非线性薛定谔方程出发,在忽略色散的条件下,推导并模拟了自相位调制(SPM)非线性效应下的高斯光脉冲的非线性相移、频率啁啾;数值模拟了SPM下不同最大相移时无啁啾和有正啁啾时高斯光脉冲的频谱.讨论了SPM效应对高斯光脉冲频谱的影响.     

甘肃黄土高原作物生长期土壤干旱及气候生产力特征分析

分析了近40年甘肃黄土高原区域作物生长期土壤干旱和气候生产力特征,结果表明:(1) 土壤干旱和气候生产力在空间上表现为全区一致,区域内相关性很好.(2) 时间演变规律上,土壤干旱有加重的趋势、气候生产力呈下降的趋势.(3) 土壤干旱和气候生产力变化阶段性明显,年际变化具有3～5a的振荡,4a周期最为明显.     

青藏高原西南部塔若错湖泊沉积物记录的近300年来气候环境变化

以青藏高原西南部塔若错的34cm浅湖芯为研究对象,对其沉积物样品进行总有机碳、无机碳、总氮、微量元素、正构烷烃含量及碳氮比等多项指标的分析测定。采用过剩210 Pb和137 Cs计年法对该湖芯进行了定年和沉积速率研究,获得了近300年的连续湖泊沉积环境序列。在明确了各指标气候环境指示意义的前提下,综合对比分析湖芯中各项气候环境指标,并结合定年结果重建了塔若错湖区近300年来的气候环境变化。结果表明:塔若错湖区气候环境变化可分为3个明显阶段:早期为1705～1778年,该地区气候环境温暖湿润,湖区植被广泛发育;中期为1778～1860年,湖区处于小冰期末次阶段,气候环境寒冷而湿润,植被发育受阻;后期为1860年至今,为小冰期结束后偏暖干化时期。其中,后期又可分为3个亚阶段:1860～1924年,湖区气候环境稍暖且干旱,植被稍有发育;1924～1969年,湖区气候环境呈现偏冷干特点,植被发育暂缓;1969年至今,湖区气候回暖,环境干旱化有所缓解,植被开始逐渐发育。在气候冷暖变化上,该湖芯记录与古里雅冰芯记录和青海湖湖泊沉积记录都有较好的可对比性,只是在起讫年代上存在一些差异。     

直接序列扩频通信中的抗窄带干扰非线性自适应滤波器

分析用于直接序列扩频通信中窄带干扰抑制的几种非线性自适应滤波器,提出了一种称为非线性LTJ(Lattice and Transversal Joint)滤波器的新型非线性抗干扰滤波器.对比几种滤波器的信噪比改善性能、收敛速度以及计算复杂度,发现非线性LTJ滤波器具有收敛速度快的优点,并且在干扰强度较大时,其抗干扰性能要比非线性Lattice滤波器好.     

大气中非线性Rossby波包的传播

本文研究了纬向基本气流具有弱切变而不是缓变的情况下的正压非线性Rossby波包,在仅考虑纬向波数k是tx的缓变函数时,可以得到一个描述非线性Rossby波包的推广的非线性Schrodinger方程,并指出,(1)当纬向波数k是t,x的一次缓变(即Z,X的函数)时,非线性Rossby波的波作用密度和能量密度是守恒的。(2)而当纬向波数k是t,x的二次缓变(即Τ,ξ的函数)时,非线性Rossby波包的波作用密度和能量密度并不是守恒的,而且我们还指出在纬向波数k不变的情况下,其波包振幅就变为典型的非线性Schrodinger方程,其流场具有阻塞结构。     

气候变化与环境——几位外国领导人的观点

气候和气候变化的研究一直是世界气象组织(WMO)的基本任务,在60年代末和70年代初世界气象组织就已经特别关注世界气候和大气成份的变化——现在作为一个课题更增加了它的重要性。 1979年2月,世界气象组织和联合国系统的其他机构共同召开了第一届世界气候会议,在以后数年中我们一致增加了对气候和环境问题的关心,导致了一些特别实体的建立,例如世界气象组织/联合国环境计划署(WMO/UNEP)关于气候变化超政府专家小组的成立,以及第二次世界气候会议(日内瓦,1990,10月29日～11月7日)中的部长级会议的召开,由137个国家的代表签署的部长级宣言,有助于为准备关于气候变化的框架协议铺平道路。     

地球信息科学学报“全球卫星气候遥感数据”专辑征稿

<正>全球气候变化已成为当今全球环境外交和谈判的热点问题,也对人类生活的方方面面产生影响。卫星可以对地球系统进行连续观测,并以观测资料提取有关大气、海洋和陆地等气候参数,为气候及其变化预测提供基本观测依据。从卫星数据提取出气候数据集已成为气候学研究的主要数据源。本刊特此围绕"全球卫星气候数据集"主题征稿,内容包括:?全球气候数据集生成算法;?气候数据集验证;     

非线性模型的补偿最小二乘估计

提出利用半参数估计理论解决非线性平差问题,即利用半参数模型中的非参数分量描述非线性模型按泰勒级数展开式中二次以上的高阶项,并推导了补偿最小二乘法求解非线性模型参数的相关公式。算例表明,对于非线性强度较强的模型,该算法可以取得较好的效果。     

基于网格的四川省特色农业气候区划

为了给四川省不同经济作物的空间布局提供合理的科学依据,利用全省45个气象站点1981-2008年的气候要素观测数据,建立每一格网处的年均温度、年均降雨量与该点经度、纬度、坡度和高程等因子的多元线性回归模型,并据此推算得出全省气候资源的空间分布。同时分析并建立了适合柚子、板栗、枇杷和青皮竹4种经济作物生长的气候适宜性指标体系。依据不同作物的气候适宜性指标分类体系将全省气候资源划分为适宜、较适宜和不适宜3种气候类型区。     

书屋

<正>《气候战争》海平面上升、冰川消失、物种灭亡、病毒肆虐、极端天气频发——是什么导致我们的地球如此癫狂?气候的变化,改变了我们的生活,我们的生活也影响着气候的变化。本书为你诠释异常气候背后的来龙去脉,讲述气候     

海陆气候事件关联规则挖掘方法

近年来,异常气候事件的频发对人类的生活环境和经济发展带来严重负影响。气象学家研究表明：海洋气候异常对陆地气候异常事件的发生具有重要的诱发作用,因此,对海陆气候间的内在关联机制进行深入挖掘具有重要研究价值。本文提出了一种关联规则挖掘方法,以探索单一海洋气候指数与陆地异常气候事件间存在的关联。首先,针对陆地气候要素,采用顾及空间邻近关系的层次聚类方法进行有效气候分区,通过对各层分区结果进行相关统计分析得到有效的各区域气候序列;然后,进行顾及多重约束进行时序关联规则挖掘,以探索海陆气候要素间的关联机制;最后,通过实际算例分析得到的各气候指数与我国陆地区域异常降水事件间的关联机制结果,与实际情况高度吻合。     

结构振动数据数学模型的线性与非线性刻划

对振动测试数据评价参数的数学反演使用时间序列的线性和非线性模型进行了建模，计算结果表明非线性的ＳＥＴＡＲ模型描述测试数据所反映的物理过程比线性ＡＲＭＡＸ模型更趋于合理、全面和客观。非线性ＳＥＴＡＲ模型能较深刻描述被测体系的振动机理和物理行为，为下一步振动数据评判奠定了基础     

非线性函数协方差传播的Stein Monte Carlo方法

基于泰勒级数展开的近似函数法在求解非线性函数的中误差时需要进行复杂的导数计算,已有的Monte Carlo法虽然可以避免导数运算,但在模拟次数的选择上不具有客观性,且无法直接控制模拟结果。因此,将Stein两阶段法融入非线性函数的协方差传播理论中,并与Monte Carlo方法结合,设计了一套非线性函数协方差传播的Stein Monte Carlo算法流程。将该方法用于二维多项式函数和GNSS基线向量的协方差传播计算中,实验结果验证了其有效性,为非线性模型协方差传播的计算提供了一种新思路。