主振荡型（POP）分析方法原理

对离散化场的时间序列，详细推导了主振荡型分析方法的两个导出量；主振荡型（POP）及其伴随相关型（ACP）。通过热带太平洋SST距平均时间序列POP及相应区域850hPa风场ACP的计算例子，给出了它们的实际算法。     

W-3参数方程组的数值解法

从Ｗ－３风频模型的期望值及其拟合误差出发,分别用矩法和极值法导出关于Ｗｅｉｂｕｌ参数的两组方程。结合实测风况资料用数值法求解,获得相应的Ｗ－３风频参数,通过几个气象台站的实测资料计算、比较,证明这两种方法给出的参数其拟合精度均高于Ｗ－２模型给出的结果。     

用矩阵摄动法修改结构动力参数

作者应用模型简化技术中的矩阵摄动法来修改结构动力参数，从而避免了修改后结构动力参数的重计算，减少了系统仿真分析和设计的计算量。算例表明，该方法有较好的计算效率。     

气候序列不连续点的小波分析和混合聚类分析

不论是单纯的小波分析还是单纯的非参数分析法都有其局限性.当样本量很大时,Fisher算法的计算量也是很大的,而且它不具有谱系结构,因此,为了保证谱系结构以及较快的计算速度,作者以小波变换和聚类分析相结合的方法来研究各类不连续点,给出了相应的算法和实验分析,并且实验结果给出了各类不连续点位置的比较精确的估计.     

利用区域气候模式RIEMS产品分析日蒸散量及其影响

利用区域气候模式RIEMS输出的各种气象参数,采用了BEF等4种不同方法计算了沂沭河上游流域的潜在蒸散量,并与该流域6个气象站实测蒸发数据计算的陆面潜在蒸散量进行了比较。结果表明,根据平均偏差、平均绝对偏差、均方根差和相关系数指标的综合判断,该4种方法的估测精度从高到低依次为双线性曲面回归经验函数法(BEF)、Hargreaves-Samani(Harg)法、Pristley-Tayler(P-T)法和Penman-Monteith(P-M)法。在时间序列上,4种方法计算的逐日蒸散量与观测值呈相同的变化趋势,但计算值在蒸散发最强、最弱和降水最多、气温最高的7-9月有较大差异。BEF法估测的精度最高,与观测值最接近,Harg法、P-M法和P-T法都有明显的偏高现象。BEF法只需要较少的参数就能得到较高的估测精度,因此可作为利用区域气候模式RIEMS产品计算沂沭河流域蒸散量的首选方法,进而为RIEMS模式中耦合的陆面水文过程模型TOPX提供满足精度要求的日蒸散量驱动参数。     

输出非线性方程误差类系统递推最小二乘辨识方法

随着控制技术的发展,控制对象的规模越来越大,使得辨识算法的计算量也越来越大.对于结构复杂的非线性系统,特别是包含未知参数乘积的非线性系统,使得过参数化辨识方法的参数数目大幅度增加,辨识算法的计算量也急剧增加,因此探索计算量小的参数估计方法势在必行.针对输出非线性方程误差类系统,讨论了基于过参数化模型的递推最小二乘类辨识方法;为减小过参数化辨识算法的计算量和提高辨识精度,分别利用分解技术和数据滤波技术,研究和提出了基于模型分解的递推最小二乘辨识方法和基于数据滤波的递推最小二乘辨识方法.最后给出了几个典型辨识算法的计算量、计算步骤、流程图.     

辨识方法的计算效率(3):信息向量耦合算法

简单讨论了行列式、矩阵逆和块矩阵逆的计算量;研究了信息向量耦合型多变量系统的子系统递推最小二乘辨识方法,给出了计算量小的联合递推最小二乘辨识算法;研究了部分信息向量耦合型多变量系统的子系统最小二乘辨识算法,提出了计算量小的基于块矩阵求逆的最小二乘辨识算法;给出了部分信息向量耦合型多变量系统的子系统递推最小二乘辨识算法,提出和推导了基于辨识模型分解的递推最小二乘辨识算法,并分别讨论了提出算法的计算量.     

我国夏季感热温度的分布

本文根据美国著名生物气象学家R·G·Steadman提出的感热温度理论,计算了我国各地夏季(6—8月)各月平均14时感热温度,讨论了空气湿度、风速对感热温度的影响,并计算了长江流域和华南地区夏季逐日感热温度,分析比较了这两个地区夏季酷热的天气气候特征。     

陡峭地形区气压梯度力的误差扣除法

设计一种计算陡峭地形区气压梯度力的新方法，限误差扣除法，给出了误差扣除法的基本原理。然后，选用理想大气，用３种近似计算式进行了检验。结果表明，这３种方法在单独用于气压梯度的计算时，计算值都有较大误差，在地形陡峭区，相对误差可以达到２０％以上。即使在平缓地形区，相对误差也不可忽略，只有平均温度格式可以满足精度要求。但当这３种格式在误差扣除法中应用时，绝对误差和相对误差都大大减小，相对误差的量级可达到     

北半球三层准地转波谱模式

文中,非线性项的处理用了变维方法,纬向的“完全的谱方法”及经向的“准谱方法”,既有利于克服非线性不稳定,且能大大节省计算量及存储量,使之能在小型计算机上实现其程序设计。通过设计多个地形曲面的办法来考虑地形的作用。在时间差分格式中,将时间步长取成波数的函数,有利于节省计算量。这模式从一九七四年九月开始进行了较多个例的预报实验,其72小时以内的预报效果是比较好的。     

利用静止气象卫星红外通道遥感监测中国沙尘暴

气象卫星的红外窗区通道 (8~12 μm) 对于通常大气气溶胶几乎没有响应, 但对于较大颗粒且浓度较强的沙尘气溶胶, 尤其是沙尘暴有明显的信号反应。空气中的沙尘在红外分裂窗通道表现出两个特征:一是对地表发射到空间的红外信号产生衰减, 造成卫星探测到的地气系统亮温降低, 这就是所谓的红外差值沙尘指数IDDI; 二是沙尘粒子在红外分裂窗两个通道的比辐射率不同, 11 μm比12 μm的比辐射率低, 从而造成这两个通道的亮温差是负值。基于这两个特征和沙尘多通道光谱聚类法, 针对静止气象卫星观测数据进行了沙尘暴卫星遥感监测业务算法开发, 输出沙尘暴监测产品和红外差值沙尘指数产品, 这一算法不仅用于已经退役的GMS-5卫星, 而且应用于正在运行的静止气象卫星FY-2C, 它还为沙尘暴的定量或半定量遥感提供参考借鉴。     

类多变量输出误差系统的耦合多新息辨识方法

辅助模型辨识思想、多新息辨识理论、耦合辨识概念是研究复杂多变量系统辨识的新理念和原理.将它们结合起来研究类多变量输出误差系统的辨识问题,提出了多元辅助模型辨识方法、多元辅助模型多新息辨识方法、变递推间隔多元辅助模型多新息辨识方法.为减小算法的计算量和提高参数估计精度,将系统模型分解为一些子辨识模型,应用辅助模型辨识思想、多新息辨识理论、耦合辨识概念,研究和推导了部分耦合辅助模型辨识方法、部分耦合辅助模型多新息辨识方法.讨论了几个典型辨识算法的计算量,给出了参数估计的计算步骤和计算流程图.     

确定天气转折的客观方法

文内提出一个确定天气转折的客观方法,这是一个能够发现时间序列内部变化的简单数学方法。它基于以一个先验确定的典型变化与一定时间间隔的局地记录(如逐日气温)作比较。定义转折量为变化幅度(按最小二乘法计算的)与相应典型的实测变化的均方根之差的比。用这个方法可以计算出每天的转折量。随着时间变化,转折量达到最大值时就是实际的转折。由于转折量是无量纲量,不同的天气要素都可以作直接比较。给出1949～1974年在De Bilt观测的逐日气温、日照和降水的转折分析的结果。日平均气温的转折量最高,而降水很难表现出明显的转折。不同天气要素的转折量之间的相关是很小的。还用这个方法分析了北大西洋上的位势高度场。清楚地看到在大西洋的东北部有一个阻塞占优势的区域。最后,评述了关于统计显著性检验的设计,并指出进一步作转折分析的可能性。     

通化市玉米需水量的计算及分析

本文利用玉米的生物产量及蒸腾系数建立玉米需水量模式,并通过该模式计算出通化市玉米需水量及需水规律。其结果与农业生产实践基本相符,具有一定的实用性。同时对通化市农田水分盈亏量进行了分析及总结,并给出阶段灌溉量的计算方法。     

半干旱草地地表土壤热通量的计算及其对能量平衡的影响

利用2008年7月兰州大学半干旱气候与环境观测(SACOL)站的观测资料,对比分析了地表土壤热通量的三种计算方法,即谐波法、温度预报校正法(TDEC法)以及结合自校正热通量板(HFP01SC)测量的温度积分法(ITHP法);进而分析了三种不同方法的计算结果对地表能量平衡的影响。比较5cm深度处谐波法和TDEC法的计算结果与HFP01SC的实测结果,三者的相位基本一致,相互之间均具有很好的线性关系;谐波法与TDEC法的计算值较为接近,但分别比HFP01SC的实测值偏大了2%和6%(主要发生在夜间)。对于地表的土壤热通量(G0),谐波法与TDEC法两者的计算结果仅偏差约1%;TDEC法与ITHP法的计算结果之间也具有很好的线性关系(R2=0.99),但偏差达到9%左右。相对于HFP01SC的实测结果,由谐波法和TDEC法计算的G0可将SACOL站的地表能量闭合率分别提高6%和7%左右;利用温度积分法将HFP01SC的实测结果校正到地表后,地表能量闭合率也提高了约6%。因此,在对涡动相关通量做了常规订正的情况下,当充分考虑了土壤热存储后,SACOL站的地表能量闭合率可提高6%～7%,达到82%～83%左右。     

小网格雨量场的估算分析

为了对亚热带山丘区的水分资源有一个比较准确的认识,本文以经纬度10′为步长,对湖南省788个小网格点给出全年、喜温作物生长季(4—10月,简称生长季)及越冬季(11—3月)的雨量估算值。并以此作为参考值,以全省101个国家气象台站的多年实测资料作基准值,建立湖南省小网格地面年雨量场、生长季与越冬季雨量场,并作简要分析。 一、思路 由于地形对降水的作用十分复杂以及雨量(R)地理分布的不均一性,要给出雨量地理分布的气候学方程R=F(φ,λ,h,G)是十分困难的(式中φ、λ,h为纬度、经度、高度,G为地形因子,可分解为坡度θ、坡向β等)。文献[1]计算了云南省年     

高空基本影响天气系统定量化自动分析研究

为了满足数值预报产品等多种参考信息不断丰富情况下,高时空分辨率精细化预报的具体需求,针对气象业务中通用的MICAPS格点文件数据格式,在等值线分析进行高空天气系统分析的基础上,从高空天气系统的定义出发,使用矢量分析方法,建立了确定数据场内任意预报点影响系统判识、计算考察点到影响系统距离、影响系统强度、系统移动变化、急流强度等不同定量化参数的算法.使用Visual Basic语言,针对中国北方沙尘暴和南方强冷空气活动高空基本影响天气系统,进行了定量参数自动分析试验,结果表明具有较好的分析效果.这一算法具有良好的业务适用性,为建立自动预报系统、提高业务预报自动化水平提供了算法基础.     

类多变量方程误差类系统的递阶多新息辨识方法

根据递阶辨识原理,研究了类多变量方程误差系统和类多变量方程误差ARMA系统递阶随机梯度方法和递阶梯度迭代方法、递阶最小二乘方法和递阶最小二乘迭代方法.进一步利用多新息辨识理论,推导了递阶多新息梯度辨识方法和递阶多新息最小二乘辨识方法.为减小计算量,推导了基于滤波的类多变量方程误差ARMA系统递阶辨识方法和递阶多新息辨识方法.讨论了几个典型辨识算法的计算量,并给出了计算参数估计的步骤.     

同时间有关的侧边界条件的有限区谱模式及其在多层原始方程的应用

本文介绍同时间有关的侧边界条件的有限区域原始方程谱模式。该模式单向地嵌套到一个低分辨率的模式上。预报变量水平场的谱表达式,通过采用修正后的双重傅里叶级数表示。用谱方法和格点法,积分一维线性平流方程,通过这两种方法的比较,我们可以看出谱方法的结果,要比格点法好得多。这主要是由于用谱方法提高了水平导数的精确度,即用谱方法完全排除了在格点法中不可避免的计算上的离散和系统的相位误差。谱12 L-FLM变换中当格点取法与格点模式相同时,谱12 L-FLM的计算量虽比格点12 L-FLM计算量大20～30％,但谱方法的有效分辨率要比格点模式大1.5倍,由此可以得出结论,谱12 L-FLM的计算要比格点12 L-FLM更经济。     

降雨强度,雨区衰减与双线偏振雷达观测量关系的研究

本文为了改装双线偏振雷达的需要,用扩展边界条件法计算了椭球形雨滴的后向散射截面、衰减截面及吸收截面,得出了任意谱参数情况下,可能产生的散射强度及差反射率因子Z_(DR)值的大小。给出了降雨强度、衰减系数和双线偏振雷达观测量间的关系。为双线偏振雷达定量测量降雨工作及讨论雨区对雷达波衰减打下了基础。