灰色随机变量的熵和信息量

本文拓广了随机变量的熵和信息量的概念,给出了灰色随机变量的定义,运算公式,并得到若干运算性质.     

小椭球雨滴后向散射STOKES矩阵的计算

云和降水粒子的非球形性质是引起雷达散射信号产生退偏振的主要因素。下落雨滴的形状可以近似地用旋转椭球体来处理。本文系统地推导出了小旋转椭球体的STOKES散射矩阵的表达式,并分析了矩阵各元素的物理含意,说明可以用统一的方式来描述各种偏振波的散射过程。     

超级计算机上矩阵乘的并行计算与实现

数值预报系统中经常要用到矩阵乘运算。在分布式超级计算机 (如IBM-SP) 上, 矩阵乘的并行计算需要较多的数据移动, 有效的数据传输对矩阵乘的实现至关重要。该文讨论了两种矩阵乘的并行算法, 一种是基于矩阵的列-行划分方式, 一种是基于矩阵的网格划分方式。在IBM-SP计算机上的实验结果表明, 网格划分的矩阵乘并行算法通讯开销更小, 并行效率更高, 其并行加速比较列-行并行算法改善约10 %。     

微机气象应用软件简介

该程序库全部采用FORTRAN77语言设计。有五个文件和83个测试例子的源程序。主要功能有计算积分、求线性和非线性方法的解、各种插值计算、特殊函数、多重快速付氏变换、矩阵运算、数理方程的求解、线性和非线性回归等。用户可调用的各种子程序163个,该库由MS-FORTRAN 4.0编译建立,共有5寸软盘8张,适用于内存为640K的IBM-PC及兼容微机。     

线性约束和奇异SS＆CP矩阵下LS回归的扫描算子

描述在线性约束条件下,且平方和与交叉乘积矩阵在奇异病态情况下,最小二乘回归扫描算子的一些特性。尺管有其他许多不同的方法,由于扫描算法的简单,以及其有关运算矩阵元素所具有的统计意义。     

青海高原牧区雪灾等级预警方法研究

本研究根据层次分析法原理,在分析导致雪灾的因素及其预报的基础上,对雪灾进行等级划分,然后计算导致雪灾的各因子的隶属度和权重,最后通过判断矩阵及矩阵运算的数学方法,得出预警雪灾的等级。     

辨识方法的计算效率(1):递推算法

算法的计算量可用其乘法运算次数和加法运算次数表示(除法作为乘法对待,减法作为加法对待).一次乘法运算或一次加法运算称为一个flop,即一次浮点运算.作为"辨识方法的计算效率"系列3篇连载论文的第1篇,主要了讨论递推辨识算法的计算量,包括向量和矩阵基本运算的flop数,以及线性回归系统、多元线性回归系统、多变量系统的随机梯度辨识算法、最小二乘辨识算法、递推最小二乘辨识算法的最经济计算量,即实现算法的最少flop数.     

矩阵方程A^TXA=D扰动分析

利用矩阵分块与矩阵范数的性质,研究矩阵方程A^TXA=D,获得该方程的扰动界,这些结果可用于模型修正中的数值计算。     

气候变化研究中复Hermite 矩阵解的统计和物理意义

复经验正交分析在气象学和海洋学研究领域有着广泛的应用,其核心部分就是求解复Hermite矩阵的特征值、复特征向量和复主成分.但是,在以往的研究中,并没有讨论复Hermite矩阵解的统计和物理意义.研究证明,复Hermite矩阵的特征值反映了方差贡献、异常能量,复特征向量本身并没有明确的物理意义,而有明确的统计意义.但是复主成分有清晰的物理意义.并且其实部和虚部不是独立的.因此,在研究二维矢量场变化的优势模态时,只能使用一维线性回归分析方法.     

可压二维大气中三类定常基态的稳定性分析

本文讨论了可压、绝热、无耗散的二维大气中三类定常基态的稳定性问题，并严格证明了这三类定常基态的稳定性性质是由基态的特征矩阵Λ的性质所决定的：ａ．若Λ在域Ｇ＋Γ内处处为正定矩阵，则基态是稳定的；ｂ．若Λ在域Ｇ＋Γ内非处处为半正定矩阵，则基态是不稳定的     

基于数值预报产品的三明市汛期暴雨统计-动力预报模型

三明市是福建省暴雨的频发区,数值模型通过多年的发展证实其对于提高暴雨等灾害性天气预报准确率起到了积极的作用.对2004-2008年5-6月逐日实况物理量与日雨量进行分析,分析表明:垂直速度场、水汽通量场、相对湿度场等13个物理量与三明汛期暴雨关系较好,通过对各种因子进行逐步回归分析,利用完全预报法建立三明市各县(市)的...     

试用T106资料制作冰雹短期预报

通过对1980年以后桂林市13站点强冰雹个例资料的统计,从天气形势、单站要素指标、关键区物理量等方面归纳出客观定量的预报指标,并从中找出相关性好的预报因子,用逐步回归方法建立方程,结合运用T106格点资料,试作冰雹短期预报.     

NWP产品在强对流天气诊断分析中的应用

利用ECMWF、T213、T106数值预报产品及各物理量场,对已知中尺度系统发生发展的大尺度条件,预报中尺度环流出现的统计概率进行探讨:首先将武汉中心气象台过去总结的强对流天气模型与数值预报产品中的环流形势进行对比分析,当所预报的环流形势满足强对流天气模型时,认为大尺度条件将会促进中尺度天气的发生发展。再对数值预报产品中的有关物理要素场和值进行诊断分析,当所诊断的结果反映出有中尺度次级环流出现或有利中尺度对流天气发生时,最后对强对流天气落区、落点及降水性质进行诊断分析。同时,还利用AREM中尺度数值模式对2002年7月21~24日过程进行诊断分析,预报效果较好。,通过诊断分析,得出了强对流天气落区、落点及降水性质与各要素之间预报场和值的关系,同时也为今后精细化预报提供了启示和参考。     

用数值产品制作阳泉分县降水预报

根据天气学动力学原理及日常天气预报工作的实际经验，对短期时效的数值预报产品进行分析，从天气形势、单站要素、物理量资料归纳出不同季节分县分级降水预报模式指标，通过逐步判别，制作分县短期降水预报，采用VB编程，自动生成客观预报产品。     

TRMM卫星微波成像仪分级产品及其反演降水算法

文章叙述了获取定量降水信息的意义，简要介绍了对热带测雨卫星TRMM(Tropical Rainfall Measurement Mission)的仪器、美国国家宇航局提供的微波成像仪TMI(TRMM Microwave Imager)分级产品。对比了物理方法和经验方法反演降水的特点，并对一些经验方法以及倾斜对流系统对反演降水的影响、动态聚类分析、神经网络反演方法的研究成果进行了介绍。     

基于T213物理量产品的闽北冰雹客观预报方法

利用2003—2005年闽北冰雹出现站数与实况物理量求相关,得到与闽北不同季节(春季3—4月、汛期5—6月)降雹相关密切的物理量因子。利用T213数值预报物理量产品与福建省多年预报经验总结的实况物理量产品相结合,运用指标叠加法来建立闽北不同季节(春季3—4月、汛期5—6月)冰雹客观预报系统,该系统在2008—2010年近3年的应用中,取得了很好的效果:3年中未出现冰雹漏报,且该模式运用独具特色的消空条件后,空报率也较低。     

桂林逐站降水分级预报系统

以国家T106产品的物理量预报场为基础,选取能反映降水的动力、热力特征的单因子场和组合因子场,对桂林市13个站的降水逐站进行分级并建立相应模型,再用当日数值产品用相似离度法确定最短相似距离,作出当天的逐站降水分级预报,并以Windows98为工作平台,以图形和文本2种方式直观显示出来。     

一种神经网络的云图短时预测方法

依据6hT213数值预报产品的资料,采用EOF展开和人工神经网络等方法,对卫星云图短时预报方法进行研究。首先对卫星云图灰度值样本序列进行EOF展开,将提取出来的时间系数作为建模的预报量,以数值预报产品的物理量场作为预报因子,建立人工神经网络预测模型。将预报得到的时间系数与空间特征向量进行时空反演,实现对未来6h云图的预测。预报方法的独立样本试验证明,预测结果与实际云图的主要特征基本吻合,尤其在预测云图的大体分布和发展趋势上得到了较好效果。     

新一代天气雷达VIL产品修正方法初探

基于对VIL物理量产品的生成原理和特点的分析后认为:由于产品生成过程中只使用固定的Z-M关系,而实际的Z-M关系因季节和地域的不同变化很大,故VIL物理量产品数据很难与实际情况很好地符合,不宜在人工增雨作业指挥中作为定量数据指标来直接应用。据此,从理论上对如何修正天气雷达提供的VIL产品数据进行了探讨:通过引入“VIL修正函数”,可从理论上解决在考虑了某个具体的Z-M关系的条件下对VIL产品数据进行修正的问题;提出了对VIL物理量产品数据进行修正的修正表格法与修正曲线法,并以沈阳为例,对修正表格和修正曲线的制作及使用方法作了必要的解释。     

经验正交函数在解释数值预报产品中的应用

本文用经验正交函数展开的分析方法，确定了各种数值预报产品物理场中和对应时效的运城日降水量显著相关的物理量要素及关键区域，对关键区域的物理量场使用典型相关分析进行处理，得到了数量较少，而又能代表该关键区物理量分布状况主要信息的新因子，从而建立使用数值预报产品制作短期单站降水预报模式，进行预报效果较好。