西南及东,南沿海地区旱涝系统的动力学结构研究

利用５００年旱涝时间序列资料计算西南、东部沿海和南部沿海地区旱涝系统动力学结构表明，旱涝系统是一种浑沌系统，其关联维数分别约４．７，４．１，３．８，平均可预报时间为９￣１０、１１￣１４、１２￣１３年，最大可预报时间尺度分别为２２￣２７、２８￣３０、２８￣２９年。     

纬向平均的气候温度场特征分析

利用40aNCEP/NCAR全球再分析资料所给定的图,分析了季(月)平均温度场的纬向平均分布,得出了温度随高度的分布特征,温度随纬度的变化特征,温度随季节变化和时间演变的分布特征。     

热带大气平均环流的纬向不均匀性和Kelvin波的动力作用

本文利用一个包含Wave-CISK机制以及蒸发、感热与扰动风场的反馈机制，并引入实际的下垫面温度分布和海陆差异的热带大气模式，较好地模拟了低纬平均环流在风场、散度场及低层位势高度场上的纬向非均匀性。分析表明这种纬向非对称性是由于下垫面的热力非均匀性造成的强迫与大气内部的热力-动力反馈过程相互作用的结果。对热力强迫的响应形成了西太平洋暖水区上的西风和东太平洋上的东风，而对简化模式的解析分析说明，由于热力-动力反馈造成的Kelvin波的发展过程，可以解释平均东风强于西风的事实。     

纬向平均的风向改变指数与季节转换

通过定义一个能客观定量描述大气环流四维时空变化的风向改变指数WI,用以研究大气环流的时空演变规律和季节转换。在对纬向平均的WI做了经验正交函数(EOF)分析后,得到了其前四个模态。第一模态揭示的是全年平均的WI空间分布的基态。第二模态反映的是WI场的偏差中呈现准调和变化的部分,热带、副热带、温寒带季风区在该模态中均有明显体现。第三模态反映的是WI场的偏差中呈现非调和变化的部分,该部分揭示了因南北半球海陆分布的差异和因大气、海洋流体的非线性效应,其所造成的从春到秋与从秋到春的季节变化的不对称性以及平流层的二月突变现象。第四模态反映的是全球各层盛行风反向区域从春到夏的北进和从夏到秋南撤的现象。     

热带地转适应运动的动力学基础

文中讨论了热带斜压大气地转适应过程中的若干动力学约束关系,在不考虑行星位势涡度梯度的前提下给出了三维重力惯性波的频散方程、位势涡度时间不变式。在这基础上指出由于Taylor-Proudman定理成立,运动将趋于水平化。同时指出,在热带纬圈半地转平衡更易出现。地转适应后的运动,一般是水平无辐散的,虽然垂直运动趋于零,但物理场随高度仍然有变化,即是层结的。     

利用EOF作相空间拓展与有限区域大气系统混沌吸引子维数的确定

提出用自然正交函数分解的方法来开拓相空间，从而研究有限区域上大气系统的混沌性质。与利用时间滞后作漂移来开拓相空间方法相比较，前者充分保证了相空间各基矢量的正交性，弥补了后者只能对单点资料进行计算的不足。文中利用欧洲中期数值天气预报中心1980－1986年北半球亚洲地区的500hPa位势高度场逐日格点资料进行了EOF分解并计算得到了该地区大气系统的分维数为D＝6．2，从而表明，为支撑该地区大气系统的混沌吸引子至少应取7维系统或以7个变量才能作出描述。     

地球系统动力学模式及模拟研究

将地球上大气、海洋、地理环境和生态各圈看成一个有机的整体进行研究,并统一协调全球气候、生态与环境变化的有关研究（如WCRP、IGBP、IHDP、DIVERSITAS及IPCC、Global Change等),现称为地球系统动力学。它是新兴的学科,其核心之一就是要建立地球系统动力学理论模式并作模拟研究。本文主要概述了我国地球系统动力学模式研制和发展的有关现状及近年来特别是中国科学院“三期创新”资源和海洋科技创新基地重要方向项目群“地球系统动力学模式研究”启动前后所取得的阶段性成果及主要进展,指出了我国地球系统动力学模式发展应重点研究和解决的科学问题及其主要特色,其中有不少结果是新颖的和具有我国特点的。     

系统动力学及其在区域可持续发展研究中的应用

系统动力学是一种以反馈控制理论为基础、计算机仿真技术为手段、研究复杂社会经济大系统的方法。近年来随着计算机技术的飞速发展和系统动力学理论与方法体系的不断完善,该方法得到了广泛地应用。该文综述了系统动力学方法在区域可持续发展研究中的应用,提出了在这一领域进一步研究的若干方向。     

中尺度对流系统演变中的一些非平衡动力学问题

深厚湿对流运动发展机制包含湿大气的对称不稳定(MSI和CSI)及锋面环流．它们需要的基本条件是不稳定、水汽和抬升，这些机理在动力学中是有联系和区别的，即虽然都是与基流平衡状态被破坏后引起的中尺度环流有关，但是扰动流非平衡运动是不同的。本文综合概述了有关平衡动力学的研究进展，提出了中尺度对流系统演变中的一些非平衡动力学主要问题，并评述了一些研究的方法及主要结论和尚需进一步探索的方面．以加深对不同机制下深对流运动的认识。     

海温对热带低频振荡系统影响的动力学研究

根据热带地区蒸发、辐合上升运动剧烈以及海温异常的特点，构造了一个斜压模式方程组，讨论了海表温度（海温加热和海温异常变化）对热带低频波动的影响。分析表明，对天气尺度波动（Lx～Ly～10^6m），采用完全非地转模式，在海温异常作用下，频率明显发生变化，并容易产生波动的不稳定：海温较低时，波稳定，并随海温的增高，频率变低，波速变慢；海温较高时，会引起波动不稳定，且周期随海温的增高而变小。对超长波系统（Lx～10^7m,L,～10^6m），可以采用半地转模式，海温作用可以激发向东传播的低频Kelvin波以及向西传播的低频Rossby波，热带超常波的波动周期随海温升高和异常增大而变长，且在海温异常作用下，波动会产生不稳定。     

RESEARCH ON REBUILDING OZONE DYNAMIC SYSTEM OF ZONAL AVERAGE OVER THE TROPIC ZONE

The ozone data observed by TOMS in every 5°N are extended into the phase space to describe the characteristics of ozone with phase trace. First of all, the fractional dimension of the ozone layer is calculated. Then.the phase points are regarded as some discrete characteristics solution, and the parameters of mathematical model which describe the time variation of system state are retrieved, so that the nonlinear dynamic system which reflects the short-term variation of zonal average ozone layer over the tropics is rebuilt.     

干旱逐日动态监测系统的开发应用

针对当前广东省韶关地区干旱灾害缺乏有效动态监测的现状,提出利用日最高气温和降水等区域自动气象站观测资料计算综合气象干旱指数,并结合实际业务需求,开发了软件系统,以图形和表格等形式自动显示干旱灾害的时空分布,实现了气象干旱的逐日动态监测。实际业务使用结果表明,该系统可对干旱灾害实现有效的逐日动态监测预警和评估,对提高干旱监测预警能力,做好干旱防御,提升气象为农服务水平具有实用价值。     

热带、亚热带作物引种气候咨询系统

在建立大型品种、气候及农业气候指标数据库的基础上,依据农业气候相似原理,即采用对作物生长、发育和产量形成有决定意义的关键气候要素,开发出“热带、亚热带作物引种气候咨询系统”。该系统可迅速查询26000多个热带、亚热带作物品种的信息,世界20000多个站点的气候资料,计算针对某品种而言,广东86个站点与世界各地的农业气候相似程度,并输出农业气候相似专用地图。     

利用一维时间序列重建动力系统的初步研究

通过对月平均气温一维时间序列作相空间拓展,和假定相空间状态变量随时间的演化方程含有线性和非线性二次项,再根据拓展后的资料进行拟合,利用最小二乘法求出各项系数,保留其方差贡献大的项,以重建动力系统.实际计算结果表明,重建的低阶动力系统有可能对月平均气温所表征的短期气候演化过程的非线性特性作出描写.