地气角动量交换与ENSO循环

用1976～1989年的地球自转速度、赤道东太平洋海温和气压及大气角动量资料,研究了地气之间角动量交换与ENSO循环的关系结果表明:固体地球自转速度、赤道东太平洋海温、不同纬带及全球大气角动量之间存在着协同的变化关系;低纬局地海气相互作用通过Hadley环流可形成类似ENSO事件的循环;固体地球和全球海气相互作用通过山脉力矩和地转变速摩擦力矩形成了固体地球-海洋-大气系统中各个方面出现的非周期行为和非同步振荡;实际出现的ENSO循环是固海气相互作用反映在太平洋洋盆上的一种现象.     

初值信息在气候预测中的作用

应用胞映射全局分析方法,研究初值信息在气候预测中的作用。针对人们认识气候的实际过程,分别提出4种初始条件,研究一个最大简化的大气模式做逐日级别预报和量值预报以及月平均级别预报和量值预报的能力。结果表明,初值信息掌握得越多,预报误差就越小,预报的相对准确率就越高。     

数值模式中处理地形影响的方法和问题

地球上各种不同尺度的地形对大气中从行星尺度到次天气尺度的各种不同尺度的系统的运动都有着重要影响。许多气象学家对此进行了大量研究。我国西部有世界屋脊青藏高原。它不仅是一些天气系统产生的源地,也影响所有经过它的天气系统,甚至对东亚乃至全球的大气环流都有重要作用。从50年代开始,我国气象学家从天气学分析、诊断研究、理论研究和转盘试验等各个不同角度研究了地形影响问题,做了大量的工作,限于篇幅不在此列举。     

预报副高脊面变化的动力模型及其简化数值试验

发展了一个描述副热带高压脊面变化的动力模型.这一模型基于大气环流角动量的守恒原理,得到了作为东、西风交界面的副高脊面变化所满足的方程,由于副高脊面直接成为预报量,因此,该模型对这一特定的研究对象有明确的动力学意义,便于进行脊面变化的动力影响因素研究.进一步发展了模型的简化数值方案,在权重函数为常数的假设下进行了初步试验,结果显示,副高脊面形态的时空变化基本能够模拟出来,主要体现在脊面的进退和倾斜等特征,说明该模型具有一定的模拟能力,而且三维积分格式的采用使得模拟结果比较平稳,过滤掉了高频噪音.数值试验的结果表明,按照脊面动力模型,确实能够直接计算副高脊面变化(移动和形变),并定量地考察影响脊面变化动力因子的贡献.     

大气运动方程组的算子特性及其应用

本文利用文献[1]提出的描述大气运动的算子理论,研究了绝热无摩擦线性化方程组的算子特性,并利用这些特性讨论了:1)初值问题解的唯一性问题;2)大气特征波动的普遍性质;3)检验了几种经典近似的合理性,在保证算子性质不变的前提下对非弹性近似和Bousinessq近似作了重新定义。最后指出采用算子理论描述大气运动的基本特征具有广泛的应用前景。     

数值天气预报的创新之路--从初值问题到反问题

基于大气并非是一个确定论的系统,从信息论的视角考察了数值天气预报问题。认为表征初值和边值的数据可以视为输入信息（信息源）,而数值模式则不过是一个信息变换机构,它把输入信息变换成预报结论而输出来,输出的预报结论则是未来天气状况的信息。于是预报的准确性受制于：一是输入信息所包含的输出信息的信息量,另一是信息在变换过程中丢失的信息量。从初值的形成过程揭示出了当前观测系统在一个时刻提供的数据没有包含初值所要求的全部信息,而缺失的部分或多或少的隐藏在过去的观测数据中。提为初值问题意味着只依据一个时刻的状态导致输入的信息量缺失,应考虑过去的历史数据以增加输入数据中所包含的预报量的信息。文中指出由于输出信息比输入还多的数值模式是不存在的,这样的改进带有根本性。进一步论证了数值模式的误差信息,也或多或少的隐藏在过去的历史数据中,为了充分使用过去的观测数据,本文建议改变问题的提法,不提成初值问题,提成反问题。资料同化本质上是反问题,其欠定性不应人为夸大。提成反问题的数值天气预报能充分应用过去的历史资料,将天气方法、统计方法、动力方法有机地结合在一起。对于这个反问题如何具体求解方面,在分析了业务和研究的区别,模式的普适性和针对性的统一的基础上,给出了反问题的具体解决途径。强调无需构建新模式（这是非常困难的工作）,只需运行现成的模式,借助所关心的预报对象的历史数据来改造现成模式,因而是完全可行的。     

短期气候预测的现状 问题与出路(一)

从方法论上分析了短期气候预测的现状、问题与出路。着重指出：基础理论研究的欠缺又不甚得法是短期气候预测准确率提高缓慢的原因；应当将数值预报的提法从初值问题改为演变问题，进一步提为反问题；统计学方法与动力学方法要相互借鉴，取长补短，融合发展。     

一种利用气象要素场时变信息确定其空间分布状态的方法及数值模拟研究

本文将藉观测资料所包含的时间演变信息来建立要素场空间结构的问题提成一个反问题，并利用共轭方程和最优控制技术把模式初值作为控制变量来求解这个反问题；希望对由于空间测站不足而得不到合理初始场的问题以及由于用共轭方程而引起大的计算量的问题获得解决的方法。文中利用了一个边界层动力模式及其共轭方程模式进行了数值试验，结果表明：在对计算做出简化处理及较合理的测站分布下，方法能够从大大少于模式自由度的观测资料中得出比较合理的要素场初值的空间结构。     

AN ATMOSPHERIC MOTION EQUATION BUILT ON THE CONSERVATIVE RELATIONSHIP OF THE ANGULAR MOMENTUM EXCHANGE BETWEEN THE SOLID EARTH AND THE ATMOSPHERE ON SEASONAL-ANNUAL TIMESCALE

Within the seasonal-annual timeseale,there exists an angular momentum conservative exchange relationship be-tween the solid earth and the atmosphere,and their angular momentum exchange not only can cause variations inlength-of-day(LOD)but also can express anomalies in atmospheric general circulation.Therefore,their angular mo-mentum exchange mechanism should be introduced into the general circulation model.Considering the angular momentum anomalous exchange caused by the air-earth interface friction effect,awhole-layer atmospheric motion equation is derived in this paper including the earth spin anomalous friction forceparameterized by using the change in the earth rotation rate.Through analysing the equation,it shows that the magni-tude of the earth spin anomalous friction force is the same as that of Coriolis force on seasonal-annual timescale.     

关于短期气候预测会商综合集成的探讨

提出利用我国海—气耦合模式的成就及其服务于短期气候预测会商的综合集成的新方法。