界壳理论在气象中的应用

对界壳理论作了一般性介绍，论述了它的研究对象、基本原理、列举了气象中的种种界壳现象，并进一步说明了界壳理论在气象中的可能应用。事实上地球大气正是作为一个保护生命的界壳而存在的，当今由于排放温室气而造成的全球增暖，正在破坏着大气所起的卫护人类环境的作用。     

一种提高数值模式时间差分计算精度的新格式———回溯时间积分格式

为了使用以制作数值预报的微分方程中包含更多的信息量、以期提高预报准确度, 该文提出了一种基于记忆动力学的时间积分格式。以天气预报为实例, 计算表明, 平流方程的回溯时间积分格式所得的预报准确度大大高于传统的蛙跃差分格式。此方法在海洋、水文、环境、航空等应用平流方程计算的多种科学中亦是有效的。     

第四次短期数值天气预报非静力构模国际研讨会

第四次短期数值天气预报 (ｓｈｏｒｔ ｒａｎｇｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｗｅａｔｈｅｒｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ,缩与为ＳＲＮ ＷＰ)非静力构模 (ｎｏｎ ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ)国际研讨会于 2 0 0 1年 1 0月 2 4～ 2 6日在德国ＢａｄＯｒｂ召开。该会由德国天气局(ＤＷＤ)主办 ,会议主席为ＪｕｅｒｇｅｎＳｔｅｐｐｅｌｅｒ博士。会议有关内容刊载在ＤＷＤ的连续出版物“研究和发展工作成果 (ＦｏｒｓｃｈｕｎｇｕｎｄＥｎｔｗｉｃｋｌｕｎｇＡｒｂｅｉｔｓｅｒｇｅｂｎｉｓｓｅ)”第 68号上。短期数值天气预报非静力构模国…     

数值模式中的回溯时间积分研究

本研究提出并发展了大气记忆动力学,基本观点是考虑大气有记忆能力,在引进记忆函数后将制约大气运动的微分方程变换为一个差分积分方程。这样可以由多个时次的初始场而不仅是一个时次的初始场来求得大气运动的数值解。回溯时间差分格式是基于自忆性原理提出的一种新格式,与传统的格式很不一样,可以包含3个以上不同的时间层次,可以从过去的多时次场中得到更多的信息,以期提高预报准确率。该格式在数值计算中还能自动起过滤作用,可以平滑预报场中的虚假值。回溯格式的基本形式（p阶,p≥2）为:     

北京最高和最低气温的非对称变化

运用１９４０年以来北京各个月历年逐日最高和最低气温以及年平均气温资料，研究其总变化趋势和年际变化，结果表明：１月份最低气温的线性增加率为４．０８℃／１００ａ；７月份最高气温以－０．２４５℃／１００ａ的递减率线性降低。其结果导致日较差减小。另外揭示了对研究全球增暖有重要意义的事实：１９４０年代增暖主要在白天，１９８０年代增暖主要在夜间。     

厄尔尼诺发生前的北半球大气环流及我国天气气候异常分析

本文对1951～1992年期间发生的厄尔尼诺、反厄尔尼诺的前期冬季、秋季的100 hPa、500 hPa北半球环流及我国的气温、降水场进行了合成分析。结果表明，前冬季500 hPa环流差异明显，主要特征是厄尔尼诺发生前中、西太平洋地区高度负异常；阿留申、堪察加500 hPa高度正异常，呈强的正WP遥相关型。同时，前冬期我国降水偏少、气温偏低，盛行强东亚冬季风。指出了具有这些特征的高相关区。所得的结果为早期预测厄尔尼诺事件提供了有价值的信息。     

海气耦合随机动力模式的Fokker-Planck方程

将描写海温和气温交互作用的随机动力模式化为一个Fokker-Planck方程(FPE),然后用矩阵连分法进行求解,并对二氧化碳增温效应进行了计算。当CO₂从330ppm增加到660ppm时增温1.2℃,模式中存在的优势周期为3～4年,当CO₂倍增时各周期有延长的趋势。     

海气耦合随机动力模式的Fokker—Planck方程

将描写海温和气温交互作用的随机动力模式化为一个Ｆｏｃｋｋｅｒ－Ｐｌａｎｃｋ方程（ＦＰＥ），然后用矩阵连分法进行求解，并对二氧化碳增温效应进行了计算。当ＣＯ２从３３０ｐｐｍ增加到６６０ｐｐｍ时增温１．２℃，模式中存在的优势周期为３￣４年，当ＣＯ２倍增时各周期有延长的趋势。     

我国月地面温度场的自回归滑动平均模型

对1952—1980年我国连续的月地面气温用时间序列ARMA（p、q）模型进行随机建模。月温度由60个站组成，用经验正交函数加以展开，取不同的样本长度即348,336和300月，以便考察经验正交展开的稳定性。前四个主成分，即z1,z2,z3,z4取为多维时间序列的变数，因为它们的总方差贡献达99.26%。在这四个主成分序列中的决定性周期用周期图和最大熵方法加以揭露。对一维变量zi,(i=1,2,3,4)的ARMA（p,q）的模型识别用Pandit-Wu方法进行，这样就可求得实验模型。用zi模型的外推值来预报月温度场。距平预报的命中率评分为78.3%，高于目前的业务长期天气预报。