当代大气科学方法论及其展望述评

从方法论的高度上阐述大气科学中关于"确定论"和"随机论"两种主导思想的研究方法。指出,确定论不再是唯一占统治地位的方法论,不确定性的客观存在已经为愈来愈多的科学事实所证明。天气气候变化过程,既有确定性的一面,又存在着不确定性的一面。必须正确认识两者对立统一的辩证关系。文中指出,由于"新三论"的异军突起,必须重新认识自然界历来就存在的必然性现象及其动力学规律、偶然性现象及其统计规律、既必然又偶然的混沌现象及其非线性规律及其三者的相互联系。因而在大气科学研究中,确定性方法和随机性方法必须有机结合,而其新的结合点正是混沌理论及其非线性科学。     

湿润气候区无资料站点土壤湿度插补及预报试验

利用前期降水指数法(API)并结合水量平衡方程提出一种土壤湿度的初始化方案,将所建模型用于湿润气候区无资料站点的土壤湿度插补与预报试验,证明其应用的可行性。     

一种新的气候分型区划方法

从理论上证明统计聚类检验(CAST)与旋转经验正交函数或旋转主分量分析(REOF/RPCA)用于气候聚类分型区划的关联性。研究表明，CAST在一定的意义上可认为是REOF/RPCA用于气象要素场(气候)分型区划的理论基础。由此，作者提出CAST与REOF/RPCA相结合的一种新的分型区划方法，并用仿真随机模拟资料和实例计算验证了理论与实际结果的一致性，从而证实了这种分型区划方法的有效性及其优点。     

基于PC-CCA方法的气象场资料插补试验

引入主成分典型相关分析(PC-CCA)方法建立缺测气象要素场序列的插补模式,对区域性气象场序列（以长江流域月气温距平场为例）各种时空缺测分布型态作插补试验。结果表明,当插补场站网分布型取包含子场在内的混合站网时,建模样本量达25年就可有最优插补精度,且性能稳定,效果优良。尤其当距平符号单一且大尺度分量占优势时,插补精度随缺测场变化很小。     

INGULAR CROSS SPECTRUM APPLIED ON DIAGNOSTIC ANALTSIS OF AIR-SEA INTERACTION

The Singular Cross Spectrum Analysis(SCSA) method was employed to investigate the coupled-periods of air-sea/mid-low circulation interaction using 1951-1993 500-hpa geopotential heights and the sea surface temperature(SST)in the Northern Hemisphere. Results show that air-sea correlation is noticeable on the 3-7 year scale which is similar to ENSO circle. In this sense, ENSO is a Strong signal. Quasi-ten/quasi-four year periods are prominent in the mid-low interaction, and quasi-if our year oscillation is uniform with the ENSO circle.Studies indicate that the mid-low interaction possess quasi-ten year oscillation beside being affected by ENSO.     

具有门限的一种非线性随机-动力模式

提出一种附加门限控制的具有非线性反馈作用的随机-动力模式,从而对具有线性反馈的随机-动力气候模式加以改进。从理论上说,这种具有门限的随机气候模式可使气候系统内部反馈机制中的非线性特征更为明显,以便更加客观地模拟和预报短期的气候变化。     

我国东部地区几个代表测站逐日降水序列统计分布特征

本文根据Markov链理论分析了逐日降水序列的干湿统计特征及其概率模型,对我国东部地区沈阳、北京、荆州、上海、广州等5个代表性测站分别建立逐日降水序列的干湿日游程、干湿周期(天气循环)的概率分布模式。文中计算了各站干湿日游程的平均长度和方差、干湿周期的平均长度和方差、干湿日演变的极限分布概率等统计参数,所得结果较好地反映了我国季风气候所特有的干湿特征。上述理论计算结果不但可为农业生产和水资源开发、利用部门提供气候依据,也为逐日天气预报提供必要的气候背景。     

小麦田水平风速的湍流统计特征

本文采用湍流统计理论,分析小麦田内外水平风速脉动特征。观测资料由分设在麦田内外两测点的四个不同高度取得。结果表明,麦田植被内水平风速脉动特征近似地符合局地各向同性湍流理论,即当τ不大时(τ<20秒),时间结构函数遵从“2/3幂律”;在高频区,一维无量纲谱符合“-5/3幂律”;小麦(抽穗期)植被内风速脉动具有比裸地湍流度大、湍流强度小、欧拉空间尺度小的特征。此外,引入线性系统观点,以单输入线性系统模式讨论了麦田内水平风速脉动的响应特性。