北半球不同纬度臭氧层系统混沌吸引子的特征研究

将TOMS测量的北半球不同纬度各纬向平均逐日O。总量作为无规序列,利用时滞方法重构序列的相空间吸引子,计算其系统状态演化过程中形成的整体结构特征.结果表明,各纬度O₃层系统吸引子都具有非整数分维结构；此外,在完整的Lpapunov指数谱中,所有指数分量之和均为负值,且最大指数分量总是正值.反映出O₃层系统相空间总体上是收缩的,同时提供了存在奇怪吸引子的证据,表征O₃层系统的演化是一种耗散混饨运动.这对于进一步应用非线性动力系统理论和方法,深入研究O₃层系统的动力学特征具有重要意义.     

海城地震余震活动演化中的混沌行为

通过海城地震余震活动序列资料，根据相空间中余震活动的演化特征，余震活动的功率谱和非线性地震活动演化方程的迭代解详细地研究了余震活动的基本特征．结果显示，余震活动除了通常熟悉的平均的衰减和周期性行为之外，还存在同样显著的混沌行为．     

气象时间序列的关联维数的确定及在长期天气预报中的应用

运用浑沌理论中的分形论，确定气象时间序列的分数维，探讨浑沌理论在长期天气预报中的应用方法，比较灰色理论，就如何提高长期天气预报准确率做了尝试性的论述。     

月雨量的相空间相似统计预报试验

本文用昆明１９０１－１９８０年的月雨暴时间序列建立了昆明月雨量的相这代间相似统计预报模式。通过对昆明１９８１－１９９２年共１４４次的预报试验和检验，得出对于适当嵌入的相空间维数ｍ和在一定的提前预报的时间尺度Ｔ内，该模式对昆明月雨量的距平符号报准率可达６０％以上，对于雨季（５－１０月）则可达到７０％以上。技巧评分对全年和雨季则可分别达到８％和１２％以上。     

珠江三角洲软土地基变形的混沌特性研究

混沌是非线性系统较普遍存在的一种现象，本文以混沌理论为基础，对珠江三角洲软土地基的变形特性进行了研究。从软土的工程特性和微观结构出发，分析了软土地基变形混沌性的根本原因，并对软土变形混沌性进行了定性判别和基于Lyapunov指数的定量判别。研究结果表明，珠江三角洲地区的天然地基及处理后的复合地基的最大Lyapunov指数 均大于0，软土地基的变形具有明显的混沌性。混沌理论为软基变形研究提供了一种新的途径，在工程领域具有广阔的应用前景。     

成矿元素巨量聚集的混沌机制——斑岩型和构造蚀变岩型矿床例析

成矿元素含量的变化受控于成矿系统内部的动力学过程,具有较强的随机性与混沌特征,对其变化特征的定量刻画有助于深入理解成矿过程,并为找矿预测提供理论依据。本文以三江普朗斑岩型铜矿的Cu元素与胶东大尹格庄构造蚀变岩型金矿的Au元素品位序列为研究对象,运用混沌时间序列分析法中的相空间重构技术、吸引子的关联维及最大Lyapunov指数解析了Cu与Au元素品位序列的分布特征。结果显示:斑岩型铜矿强矿化和中矿化Cu元素品位的饱和关联维介于4.42与9.69之间,饱和嵌入维介于25与28之间,最大Lyapunov指数介于0.0021与0.0661之间,弱矿化勘探线Cu元素关联维没有出现饱和现象,最大Lyapunov指数随着嵌入维的增大,由正数变为负数;构造蚀变岩型金矿的强矿化勘探线Au元素的关联维为3.18,饱和嵌入维为23,最大Lyapunov指数为0.0082,而中矿化和弱矿化勘探线Au元素的关联维没有出现饱和现象,且随着嵌入维的增大,最大Lyapunov指数由正数变为负数,表明斑岩型中-强矿化地区的Cu元素和构造蚀变岩型强矿化区域的Au元素品位序列具有混沌动力学特征,而弱矿化地区的Cu元素及中弱矿化地区的Au元素品位序列则具有更强的随机性特征;同时,具有混沌特征的斑岩型铜矿的饱和嵌入维和关联维及最大Lyapunov指数的均值都大于蚀变岩型矿床,说明斑岩型铜矿比蚀变岩型矿床的元素具有更强混沌特性与更复杂的控制因素,如温度、硫化作用、流体不混溶、蚀变叠加等。     

核爆地震模式识别中的特征相空间研究

从核爆地震模式识别中的最少不相关特征量确定、训练样本的选择出发,介绍了特征空间与相空间等价问题的由来,并通过数值实验验证了特征空间与相空间等价的有效性,确定了特征选择中不相关特征量的下限,而且特征相空间分析方法具有很好的噪声鲁棒性,对于分析实际的模式识别问题极具优势.最后,本文提出了进一步研究的思路和设想.     

利用混沌理论与神经网络方法进行变形预测研究

利用混沌理论与神经网络方法,对变形监测数据进行了研究分析,最后实现了变形监测数据的建模及预测。     

基于相空间重构与模糊神经网络耦合的海温预测模型

在海温预报中引入混沌理论,将相空间重构理论与模糊神经网络相结合,建立了海温预测模型.通过相空间重构,把一维海温时间序列拓展为多维序列,而多维序列包含着各态历经的信息,从而挖掘出了丰富的海温变化空间的信息,有利于模糊神经网络的训练.利用建立好的模糊神经网络模型,对海温预报问题进行了建模、训练和预测.实际的预测结果表明,该模型预报精度较高,预测结果可以为业务工作提供一定的参考与借鉴.     

“相空间”方法判断西北太平洋热带气旋变性适用性研究

大部分热带气旋进入中纬度地区都会发生向温带气旋的转变。这一变性过程会造成强降水和大风，并且移速增快，因此给中纬度地区造成很大的灾害。西北太平洋地区热带气旋变性是一个与中纬度系统相互作用的复杂过程，判断其变性与否是一个关键性问题。详细介绍了判定TC变性的“相空间”方法，该方法包含了三个参数：对流层低层热力对称性参数、高层热成风参数、低层热成风参数。使用“相空间”方法对2000—2007年间西北太平洋地区TC的变性过程进行统计分析，以验证此种方法在西北太平洋地区的适用效果。结果表明，“相空间”方法对判定西北太平洋地区TC有一定指示作用，但该方法作为业务应用还存在一定问题。