地球自转日长变化(LOD)和大气角动量(AAM)所对应的动力系统

利用一个多分维的分形地应的一维映射可以用子波变换反演出来,对地自转日长（ＬＯＤ）资料和大气角动量（ＡＡＭ）资料进行子波变换说明,在２０年尺度上、周年尺度和２－３２年尺度上,ＬＯＤ和ＡＡＭ的突变时间基本一致,所反演出的不同层次上分岔时间的分段映射动力系统也极其相似。     

用地球自转的历史观测资料反演大气环流的年际变化特征

运用近代天和气象观测技术所测得的资料证实了，固体地球自转的速率变化与大气角动量之间，在几年以下的时间尺度上是非常符合的。 因此，本作首先探讨际用历史上的地球自转观测资料序列作为表征大气环流的一种数据的可能性，用多级数字滤波方法反演了过去近三个世纪的大气年际变化过程，并揭示了历史上大气活动的某些特征。     

大气角动量和日长间季节性不平衡

本采用国际时间局（BIH）和美国喷气推进实验室（JPL）提供的日长变化序列（LOD）和美国气象中心（NMC）及日本气象厅（JMA）推导出的大气角动量（AAM）来重新检测固体地球和大气之间的季节性差异。从4种滤波序列中发现由AAM推出的LODatm周年变化高于观测的LOD约17％,而LOD的半年振幅变化超出LODatm的约30％。本还讨论了几种因素，例如洋流中季节性变化，气象中的系统误差，平流层风的贡献，核的惯量矩作用，空气质量的重新分布补尝及其他未知的激发源来解释它们之间不平衡，今后10年，在研究角动量不平衡中，将用固体地球－大气－海洋动力学系统来代替简单的固体地球－－大气的两体动力学系统。海洋对这季节性不平衡可能有重要贡献。     

日长、大气角动量和太阳活动指数中MJO的子波变换分析

本文描述了子波变换分析的基本原理，并用这一方法分析了日长、大气角动量和太阳活动指数的MJO特性。结果表明：几种序列均存在着40－60天高频变化，且这些变化在不同历元处有显著的差别，这些时空变化特性将进一步揭示太阳活动指数与日长、大气之间的相互关系。作者认为，子波变换分析可帮助我们考虑这些序列之间的动力学机制。     

大气对地球自转季节性变化的贡献

采用１９７９－１９９５年期间新的大气角动量资料,研究了大气在季节性时间尺度上对日长变化和极移的贡献。结果表明,考虑了风和大气压的贡献后,大气在周年和半年时间尺度上对日长变化的贡献分别可达９５％和８８％。同时还给出了大气对极移激发的定量结果,其中,大气的周年尺度上对极移Ｘ分同的贡献为１６％,对Ｙ分量的贡献为４３％;在半年尺度上海洋的贡献,才能进上步解决地球自转激发的问题。     

模拟的大气角动量函数Ⅰ.季节性分量

大气角动量（ＡＡＭ）变化和地球自转变化密切相关,它们可应用于全球环流模型的检验,根据日本气象厅全球环流模型的输出数据计算出ＡＡＭ函数,将ＡＡＭ函数的模拟值与它的观测值以及地球自转变化序列相比,来检验该模型对大气角动量的模拟,限于篇幅,仅给出ＡＡＭ函数的季节性分量模拟的结果,对于半年项,轴向ＡＡＭ函数的气压项和风项的模拟值都偏高,赤道向ＡＡＭ函数的气压项和风项很小,因而未予考虑;对于周年项,轴向ＡＡ     

大气角动量变化以及对地球自转季节变化的激发

利用日本气象局AMIPⅡ大气数值模式的输出结果，基于BP方法和SP方法计算了1979年至1996年大气角动量变化以及对地球自转季节变化激发的差异。利用最小二乘谐波拟合方法和气候平均图方法，分析了大气角动量的季节变化，并与同时期采用NCEP再分析资料和JMA客观分析资料计算的大气角动量进行比较。     

太平洋海平面变化及其与地球自转关系的初步分析

本通过分析1996.0至1990.0年期间分布于太平洋海域的88个验潮站所观测到的海平面变化（SLC）资料序列，以及国际地球自转服务的日长变化（△LOD）资料序列，初步研究了海平面变化与地球自转的关系。实测资料的分析结果表明，在年限时间尺度上，日长变化与东太平洋赤道带区域的海平面变化成正相关，而与西太平洋区域的海平面变化成负相关。根据海平面变化具有位相超前的现象，证实海平面的变化可能对地球自转速率产生激发贡献。近30年的资料分析表明，太平洋的平均海平面正以每年1.8毫米的速率上升。通过本研究工作使我们认识到海平面变化的观测数据是深入革球自转研究的一种重要资料源。     

JMAGCM模拟的大气角动量函数Ⅰ.季节性分量(英文)

大气角动量(AAM) 变化和地球自转变化密切相关,它们可应用于全球环流模型的检验.根据日本气象厅全球环流模型的输出数据计算出AAM 函数,将AAM 函数的模拟值与它的观测值以及地球自转变化序列相比较,来检验该模型对大气角动量的模拟.限于篇幅,仅给出AAM 函数的季节性分量模拟的结果.对于半年项,轴向AAM 函数的气压项和风项的模拟值都偏高,赤道向AAM 函数的气压项和风项很小,因而未予考虑;对于周年项,轴向AAM函数气压项的模拟值偏低,而赤道向AAM 函数气压项的模拟值偏高,轴向AAM 函数的风项模拟得最好,而赤道向AAM 函数的风项模拟得较差.总之,高精度的天文观测的地球自转系列可以作为全球环流模型检验的一种重要参考依据.     

大气角动量资料源的变化对研究日长变化激发的贡献

本文采用1979—1995年间由空间大地测量技术观测和归算的日长变化（△LOD）序列,以及由美国国家气象中心（NMC）和美国国家环境预测中心与美国国家大气研究中心（NCEP／NCAR）利用全球气象资料各自归算的大气角动量（AAM）序列,重新分析、研究和估计了大气对△LOD的激发作用,比较了上述各个大气角动量序列对△LOD激发贡献,得到的主要结果如下：1．NCEP／NCAR用同化后的全球气象资料重新归算的AAM序列比原来NMC的序列具有系统均匀化、噪声小和分辨率高的特点,以及和日长变化的符合度更好．2．采用NCEP／NCAR重新归算的AAM来研究大气在从亚季节性到年际时间尺度上对非潮汐△LOD的激发贡献,得到进一步改善的结果,尤其是在准两年时间尺度上．但是大气仍不能解释全部△LOD化,可能存在其它激发源．3．大气对△LOD高频潮汐项的估计值影响较小,并从△LOD中解算出周年和半年潮汐参数估计的初步结果．     

海洋角动量对地球自转变化的激发

介绍了海洋角动量模型的现状和发展,以及地球自转变化和海洋之间的关系的一些预研究成果．有关的预研究结果表明,海洋可能是地球自转变化的一个激发源,海洋和地球自转变化之间相互影响、相互作用．但两者之间的关系以及作用机制都有待深入研究。     

大气对地球自转参数（ERP）的高频激发

本文采用１９８３—１９９２年期间由空间大地测量技术观测和归算的地球自转参数（ＥＲＰ）序列，以及由全球气象资料归算的大气角动量（ＡＡＭ）序列，分析和研究了大气对地球自转参数的日长变化（ＬＯＤ）和极移（ｘ和ｙ）在一个月时间尺度以内的高频激发作用，得到的主要结果如下：１大气对ＬＯＤ分量高频潮汐的估计值存在着影响，但是，潮汐形变参数ｋ／ｃ随时间和频率的变化却是受非大气因素的扰动引起的．２．大气可以解释３０天以下ＬＯＤ非潮汐的大部分变化．３．极移分量３０天以内的高频变化也主要由大气激发．ｘ分量与大气的相关性要强于ｙ分量，而且更为稳定，主要表现为平均时间尺度约为２７天的波动，大气对这个波动的贡献可达７０％．     

不同频段上极移,日长变化与大气角动量变化激发结果的比较

本文用ＪＭＡ大气角动量序列计算了对极移和日长变化的激发量（ｍ＇１、ｍ＇２和ｍ＇３），并分三个频段与天文观测得到的地球自转参数序列（ｍ１、ｍ２和ｍ３）进行了比较．结果表明：在钱德勒和季节性频段上，大气运动确实是固体地球自转变化的主要激发源．     

全球大地震对ERP的影响

本探讨了1900－1986年间全球大地震和ERP之间的相关性。利用震中位置和震源参数，按Dahlen公式计算了由地震引起的地球惯性张量变化，结果表明单个地震对日长和极移变化的影响要比经典仪器测定的ERP水平小两个量级，空间技术能够获得高精度的ERP，使得有可能用来进行ERP与地震关系的研究。     

地球自转日长变化中某些短周期项的可能成因

本根据1974.0-1980.0年的日长（LOD）资料，太阳黑子相对数（SP),以及计算得到的日心相对于太阳系质心相同时期的轨道角动量变化率序列·/J⊙，对它们作了比较分析。结果表明，在LOD的短周期变化中，近95天和120天项可能来自太阳的周期性活动，而大行星的轨道运行引起日心的周期性轨道角动量变化率或许是太阳活动的一种外部力学因素。     

大气和带谐潮汐对日长高频变化的影响

用国际地球自转服务提供的高精度日长序列△LOD(IERS(EOP99CO4)，和由美国国家环境预报中心(NCEP)对过去的气象资料进行重新分析和计算，提供的轴向大气角动量序列(AAM)来研究大气和带谐潮汐对地球自转变化(△LOD)中高频振荡激发的贡献。由Multitaper功率谱分析表明，△LOD序列在9．13d(天)、13．63d、13．66d、27．55d周期时呈现出比较强的谱峰，这些谱都在95％的显著性水平以上，有比较强的信噪比。从△LOD和AAM之差值序列谱分析结果及地球带谐响应系数k的估计，表明大气不是△LOD的高频变化的主要激发源。根据理论潮汐周期可知，有可能存在其它的激发源，如海洋对地球自转变化的激发。这还有待于进一步深入探讨。     

大气对地球自转变化的影响-方法和数据的深入分析

大气相对固体地球的运动产生大气相对角动量，它的变化可以激发地球自转多时间尺度的变化．计算大气相对角动量现在采用两种不同的垂直积分高度，一种为从地形表面积分到顶层大气，称之为SP方法；另一种为从1000hPa积分到顶层大气，称之为BP方法，对采用这两种方法所得到的大气相对角动量进行了详细的比较．应用欧洲中距气象预报中心（ECMWF）和美国国家环境预报中心（NCEP）大气再分析数据，重新研究了大气相对角动量变化的时空特征．通过对大气相对角动量季节平均，季节振幅和时空特征的分析，得出ECMWF和NCEP的大气相对角动量变化对地球自转周年极移的影响，在亚洲季风区域和南极洲区域差别最为明显．     

地球自转速率对海平面纬向变化影响的初步研究

本文用了太平洋地区内近３００个验潮站的海平面观测资料，计算了不同纬度带平均海症状贩 年际变化与地球自转速率年际变化之间的相关性，利用简化的地球海洋模型，从理论上定性地讨论了地球自转速率变化影响海洋纬向运动的可能物理机制。