青藏铁路沿线地面气温演变的非线性振荡规律研究

将描述局地气温变化的非线性振荡方程应用到青藏铁路沿线9个测站(安多、当雄、托托河、班戈、格尔木、那曲、西宁、拉萨及五道梁)局地年气温演变研究中，根据各测站1966—1997年逐年年气温距平资料和反演理论获得具体描述各测站局地气温的非线性振荡方程。在不考虑外源强迫项的情况下，以经典非线性力学理论为依据，研究青藏铁路沿线9个测站的气温演变规律。结果表明，青藏铁路沿线9个测站局地气温系统是明显的非线性系统，其演变周期大致在3～6年之间，气温振幅随时间增加而衰减。其平均预报准确率为75．4％，有较好的预报能力。     

一种局地非线性气候动力统计模型及其预报试验

根据反演建模理论，在引入一次样条函数的基础上，设计了一种局地非线性气候动力统计模型及其一整套反演方案。其实质是用逐段线性化的研究局地气候演化的非线性特征。作为初步试验，利用云南省18个测站1956年1月－1990年12月逐月温度距平和逐月雨量距平率的时间序列，反演得到一组近似描述云南省局地气候系统的非线性动力统计方程，应用反演获得的此非线性动力统计方程进行了云南省18个测站1991年1月－1994年12月逐月温度距平和逐月雨量距平率的预报试验。试验结果表明，温度距平和雨量距平率的拟合准确率分别约为78％和64％；温度距平和雨量距平率的外推预报准确率分别为75％和63％。表明此模型具有一定的拟合和预报能力，同时具有良好的稳定性。     

东北地区气温演变的一致性与局地性特征研究

选取中国东北区域162个气象站1961—2015年地面气温资料,采用多种统计方法分析了近55 a东北地区气温的一致性和局地性演变特征。结果表明:东北地区年平均气温存在较为良好的空间一致性,"全区一致型"气候类型为东北地区最主要气候形态;第一旋转载荷向量时间系数呈上升趋势亦存在较明显2—7 a的周期,说明北部地区气温受全球变暖、ENSO等大尺度气候背景影响显著; 1961—2015年北部区域以0. 34℃/10 a的升温率高于南部区域的0. 26℃/10 a,但1980年后增温趋势减慢;年平均气温的概率曲线随年代整体向高值区移动,北部区域冬季增暖较为显著,南部区域冬夏均较为明显,春秋季节可能有缩短趋势。     

对流模型在昆明地区降水演变规律中的应用

从描述局地降水距平率系统的对流方程和实际气象观测资料出发,导出并反演了描述昆明局地降水距平率系统的非线性振荡方程.根据非线性振荡理论和昆明地区的非线性振荡方程研究了昆明地区降水距平率系统演变的非线性特征及其演变规律.结果表明昆明局地降水距平率系统为一正阻尼的弱非线性振荡系统,其演变的固有周期为6.5旬,在不受外力强迫作用下,将逐渐趋向于一稳定结点a1(0,0);在存在外力强迫作用下,定性分析表明,昆明局地降水距平率系统在其演变过程中将随外源强迫的振荡而发生振荡.     

一种非线性动力统计模型及其预报试验

在引入样条函数的基础上,设计了一种新的非线性动力统计模型及其一整套反演方案,并用由昆明和蒙自逐月雨量和温度构成的局地气候系统对此模型进行了检验。计算结果表明：（1）无论是在拟会历史气候的变化方面,还是在预测未来气候的变化方面,此模型均具有较高的精度;（2）此模型具有良好的稳定性,历史气候变化的拟合精度和未来气候变化的预测精度相差较小。     

北半球平流层下部气温的准两年周期振荡

由分析1966—1985年北半球30hPa 月平均气温资料得出,中纬地区气温准两年周期振荡比低纬地区更清楚,平均周期26.3月,振幅约2.8℃,振荡的峰和谷值都出现在冬季.中纬气温和赤道上空纬向风的准两年振荡之间位相配合密切,中纬气温准两年振荡的峰与赤道上空10hPa 为东风,70hPa 为西风的位相一致,谷则有相反的位相.它们的这种准两年周期振荡是通过平均经圈环流相联系的.强烈的火山喷发能影响气温的准两年周期振荡.     

黔西南州极端气温时空演变规律研究

利用黔西南州8个国家气象观测站1961～2020年的极端最高、最低和平均最高、最低气温资料,以年代为周期,分析近60年黔西南州极端最高、最低和平均最高、最低气温的时空演变特征。结果表明：夏季,北亚热带季风湿润气候区及南亚热带季风湿润气候区的平均最高气温、平均极端最高气温在60年代至80年代处于持续上升趋势,在90年代略下滑,进入21世纪后又持续上升。北亚热带季风湿润气候区,近60年平均最高气温升高0.96℃,平均极端最高气温升高0.43℃;南亚热带季风湿润气候区近60年平均最高气温升高0.73℃,平均极端最高气温升高0.62℃。冬季,北亚热带季风湿润气候区平均最低气温及平均极端最低气温在70年代至80年代处于持续上升趋势,90年代略下滑,而进入21世纪又转为上升,近60年平均最低气温升高0.92℃,平均极端最低气温升高1.64℃;南亚热带季风湿润气候区,冬季平均最低气温及平均极端最低气温近60年呈持续上升趋势,平均最低气温升高2.35℃,平均极端最低气温升高3.32℃。     

青藏高原30─60天振荡与川东降水和气温的关系

利用１９７３年达县降水、气温及５００ｈｐａ位势高度场的５天平均资料，分析了青藏高原３０—６０天振荡与川东降水和气温的关系。结果表明，川东地区降水与青藏高原５００ｈＰａ位势高度场３０—６０天振荡呈反位相关系．夏季（４—８月）气温与高原５００ｈＰａ位势高度场３０－６０天振荡呈同位相关系．     

青藏高原30—60天振荡与川东降水和气温的关系

利用1973 年达县降水、气温及500hPa 位势高度场的5 天平均资料,分析了青藏高原30—60 天振荡与川东降水和气温的关系。结果表明,川东地区降水与青藏高原500hPa 位势高度场30—60 天振荡呈反位相关系;夏季(4—8 月)气温与高原500hPa 位势高度场30—60天振荡呈同位相关系     

中国春季气温异常变率的非线性特征

运用一种基于神经网络的非线性主成分分析法(NLPCA)对中国1951-2003年53 a春季气温距平场进行分析,结果表明,春季气温异常变率具有显著的非线性特征,当非线性主元u分别取最大值和最小值时,对应的空间气温异常分布型具有显著的非对称性。     

中国年降水气候振动的非线性动力学特征

从观测资料出发,利用反演方法,获得了描述我国17个站年降水气候振动的二阶非线性动力学方程组中的系数,并在无外源强迫的情况下对该非线性动力学方程组作了定性的分析,对17个站的年降水气候振动进行气候模拟试验。结果表明:我国大部分地区的年降水气候振动存在弱的非线性振动特征,17个站的年降水气候振动都可以看作是一个正阻尼的动力系统,在运动变化过程中,自身能量的变化dEdt<0,17个站年降水气候振动的固有频率的变化范围为0.6≤ω0≤1.417,其固有周期的变化范围为10.4≥T≥4.4年。从空间分布特征上可以看到,其固有周期的长短分布有明显的东西向特征。在17个站中,兰州、成都、重庆、南宁、福州、上海、温州地区的年降水气候振动是一个类似于具有渐软弹簧特性的非线性动力系统,而昆明、长春、哈尔滨、北京、广州、西安、厦门、长沙、南京、杭州地区的年降水气候振动是一个类似于具有渐硬弹簧特性的非线性动力系统,从其空间分布特征上看也有东西向特征。全国17个站年降水气候振动的动力系统都存在一个稳定的焦点,在无外源强迫作用时,各站的年降水气候振动将逐渐趋向于各自的稳定的焦点,但都不存在极限环。在仅考虑降水自身振动的情况下,利用我们反演得到的非线性动力学方程对年降水气候振动做模拟,位于内陆地区的模拟情况可以通过显著性水平检验,而靠近海洋的地区模拟效果没有内陆好。这一结果说明在降水气候振动中,靠近海洋地区的外源强迫影响作用比位于内陆地区大。     

非线性局部Lyapunov指数方法在目标观测中的应用初探

本文初步探讨了非线性局部Lyapunov指数方法(NLLE)在目标观测中的应用。首先, 在NLLE理论基础上研究了非线性动力系统内局部平均误差相对增长(LAGRE)特征, 证明了在误差发展进入随机状态前, LAGRE与初始误差大小无关而是与初始状态有关;在演化进入随机状态后, LAGRE的饱和值由初始误差大小决定这一特征。同时利用三个变量的常微分方程模型Lorenz63验证了这一结论。其次, 从非线性局部误差增长理论出发, 在局部动力演化相似方法(LDA)的基础上提出向前局部动力演化相似方法(FLDA)的概念, 并通过两个混沌个例来说明LDA和FLDA方法能够有效的利用历史资料还原任意初始状态的LAGRE。这些方法的提出为NLLE理论应用于观测资料研究目标观测问题提供了依据。     

用奇异谱分析诊断地面气温场低频振荡周期

采用ＳＳＡ方法分析我国东南地区地面气温场，发现明显存在周期为３５─４０天的季节内低频振荡。计算还表明，ＳＳＡ不仅能有效识别振荡分量，同样也是一种很好的时间滤波方法。     

用奇异谱分析诊断地面气温场低频振荡周期

采用ＳＳＡ方法分析我国东南地区地面气温场，发现明显存在周期为３５－４０天的季节内低频振荡。计算还表明，ＳＳＡ不仅能有效识别振荡分量，同样也是一种很好的时间滤波方法。     

1957-2000年东北地区春季极端气温变化及其与北极涛动的关系

利用东北地区32个测站1957-2000年逐日气温资料,分析了东北春季极端气温指数的变化特征及其与同期和前期北极涛动指数的关系。结果表明：春季日气温距平值基本上是由高纬向低纬、由东向西增加;44 a来日气温距平强度变化呈现正趋势,春季的冷日和冷夜呈减少趋势,暖日和暖夜呈增加趋势。东北春季气温与春季北极涛动（Arctic Oscillation, AO）在年际时间尺度上具有很强的正相关性,AO和极端气温指数也存在着相同的变化周期和突变时间。     

2007/2008年冬季中国南方低温雨雪天气期间大气准双周振荡作用分析

利用NCEP/NCAR逐日格点资料和中国气象局气象信息中心提供的727站逐日降水资料,从低频振荡角度对2007/2008年冬季中国南方低温雨雪期间的环流背景和气象要素场做了分析。分析结果表明,准双周振荡是2007/2008年冬季中国南方低温雨雪期间大气变化的重要模态。通过对低频振荡的传播分析得到：10～20 d低频波由...     

Evolution of intraseasonal oscillation over the tropical western pacific / south china sea and its effect to the summer precipitation in southern china{1{

In this paper, the evolution of intraseasonal oscillation over the South China Sea and tropical western Pacific area and its effect to the summer rainfall in the southern China are studied based on the ECMWF data and TBB data) analyses. A very low-frequency waves exist in the tropics and play an important role in dominating intraseasonal oscillation and lead to special seasonal variation of intraseasonal oscillation over the South China Sea / tropical western Pacific area. The intraseasonal oscillation (convection) over the South China Sea and tropical western Pacific area is closely related to the summer rainfall (convection) in the southern China. Their relationship seems to be a seesaw feature, and this relationship resulting from the different pattern of convection in those two re-gions is caused by the different type of local meridional circulation     

Local Similarity Relationships of Non-Dimensional Wind and Temperature Gradient in the Tower-Layer Atmosphere over Beijing City

Micrometeorological data for wind and temperature from a 325 m high tower in Beijing City are analyzed by use of local similarity theory. Non-dimensional wind and temperature gradients, Фm and Фh, are determined by three techniques called, respectively, eddy-correlation, mean profiles and inertia-subrange cospectra (ISC) method for a wide range of atmospheric stratification from unstable to stable conditions. Average dissipation rate Фε of turbulent kinetic energy (TKE) is evaluated from u-spectrum, as a quantity required in the last technique. Ratio of the eddy transfer coefficients. α (= Kh / Km,), is calculated from Фm and Фh estimations. The results from various techniques are compared with each other and with some available empirical results in the tower-layer. It is shown that the empirical relationships determined by mean profiles and ISC methods in the tower-layer turbulence are in agreement with each other and with some other results.