熵流与大气系统的演变

熵流是大气耗散结构理论的核心概念。作者从强天气现象观测事实分析与理论研究两个方面入手，讨论了熵流与大气系统演变的关系。前者主要涉及美国近50年龙卷、雷暴大风和冰雹事件的时间演变，后者从Gibbs关系出发导得熵平衡方程，并对一个强天气系统台风麦莎（2005）进行熵流分析，从而揭示出熵作为一个热力学无序度的度量对大气系统的适用性。研究显示，负熵流有助于大气系统的发展，而大气圈作为一个整体将朝着愈益背离平衡态的高度组织化的方向演变。     

开放多相系熵密度平衡方程在暴雨预报中的应用

利用耗散结构理论的相关知识,从非平衡态理论的熵密度平衡方程出发,计算了2004年6月23日发生在湖南西部和北部地区暴雨发生前24h至暴雨结束前12h每隔6h对流层中低层的熵变场。通过对各个不同时刻的熵变场的分析与比较,讨论了熵场变化与暴雨区域、强度及其演变之间的关系,为暴雨强度和落区预报提供了参考指标。     

广义相当位温及其扩展应用

广义相当位温是一个包含水汽和液态水在内的新的大气热力学参量。通过简明推导和论证，进一步讨论其物理意义和扩展应用；结合耗散结构理论，提出了排熵指数的概念；根据广义相当位温自身的特点，设计了大气液态水含量指数和大气水物质含量指数等预报判据；这些参数在强对流天气和区域性暴雨分析预报中，应用效果较好。     

基于灰色关联熵的乾安县地下水环境演化方向判别研究

针对近年来吉林省西部乾安县地下水过量开采带来的一系列水环境问题,采用灰色关联系数及信息熵的熵变理论开展了研究区地下水环境演化研究。选取1998~2010年地下水实际开采量与地下水可开采量序列数据,在该区灰色关联系数计算结果基础上建立了地下水系统演化方向的信息熵判别模型,揭示该区水资源利用的不均匀性;通过模型计算,1998、2004、2008及2010年研究区地下水开采量的灰色关联熵分别为3.58、3.65、3.78及3.72,整体呈现先增长后减小的趋势,表明地下水环境处于失稳状态,向着重建稳定态的过程演变。