Lorenz系统混沌解序列可预报性的统计检验

利用Lorenz简化热对流模式产生了吸引子区域内的混沌解序列，对截取的序列进行了乎稳性和正态性检验．按照3种情形分别选取样本，并应用统计预报中的ARMA模型、多元线性回归模型、多项式回归模型和均值生成函数模型等作出项报。比较分析表明：所选取方程组产生的混池解序列，呈现非周期、非乎稳、非正态特性等极不规则的分布，导致几种统计模型对于两个不稳定平衡状态间的不确定的突变情形基本失去了预报能力，系统行为几乎无法预测，其根本原因在于系统的混沌特性。但在某一不稳定平衡状态内，序列段呈现振幅不断放大的准周期振荡，具有一定的规律性，几种统计模型预报的效果较好，说明在应用统计方法进行预报的前提下，系统行为存在着局部时段的有限的可预报性。     

华北汛期降水多尺度特征与夏季风年代际衰变

研究了近50年华北汛期降水的频谱结构和演变特征及其与夏季风衰变之间的关系. 小波分析表明华北汛期(7~9月)降水年际尺度成分约占总方差的85%, 其演变代表了华北降水的基本走势. 近30年降水年际尺度部分发生了很大变化, 准5年谱消失, 准2年谱逐渐减弱, 1977年后降水年际变化十分微弱. 与此同时, 夏季风也呈现明显的年代际衰减. 计算表明, 华北汛期850 hPa平均经向风的演变以年代际尺度成分为主, 其演变特征与汛期降水非常相似, 且与降水序列及其年际尺度序列都呈显著正相关, 说明华北夏季风的年代际衰变可能是华北干旱的主要原因之一. 此外, 伴随20世纪60和70年代东亚季风的两次年代际突变, 我国大部分地区都出现了年代尺度的旱、涝更替, 而华北却从20世纪60~70年代的部分地区少雨发展成80~90年代的严重干旱.     

准地转正压大气小波谱模式及其数值解

基于β平面通道准地转正压位势涡度方程,用wavelet-Galerkin方法导出了以周期小波尺度函数为基底的小波谱模式,提出了小波格-谱变换算法,大大减少了模式非线性项的计算量;利用小波基导出了流函数倾向的二维Helmholtz方程的矩阵代数方程,求出了周期边界条件下的高精度解.数值试验表明,在热力和地形强迫下小波谱模式可以稳定的长时间积分,其数值解与格点差分模式的积分结果相近,但解的精度更高、收敛速度更快.在单纯热力强迫下得到了收敛的稳定解,在地形强迫下解呈现约15d的准周期振荡,类似于大气环流的高低指数循环.     

非线性常微分方程的计算不确定性原理--Ⅰ.数值结果

在大多数解初值问题的长时间数值积分计算中很少考虑由于机器的有限精度所导致的舍入误差，利用２９种标准的数值方法，通过大量的数值试验深入考察了舍入误差的影响，发现在有限的机器精度下数值求解非线性常微分方程初值问题存在对机器精度强的依赖性（是与对初值敏感依赖性不同的一种新的依赖性）提出一种计算有限精度下数值方法的最大有效计算时间和最优步长的最优搜索法，得到最大有效计算时间和最优步长与数值方法的阶数及机器     

利用星载雷达高度计确定海面动力高度的一种新方案

运用共轭变分同化的方法，就如何把卫星高度计资料同化到中尺度分辨率的大洋环流数值模式中去进行了研究。提出了直接利用距平资料来反演平均的海面动力高度的变化同化方案，并验证了可行性，为利用卫星资料进行海洋动力环境研究提供了新途径。     

水循环基础研究的观念、方法、问题和可开展的工作

一、水问题的重要性１．社会经济层面上（１）涉及资源水是一种宝贵的自然资源 ,农业要水、工业要水、生活要水、维持生态不退化也要水。人口的增长和对更高生活标准的渴望带来了对淡水的更大需求。前联合国秘书长加利曾说过 :“中东的下一场战争将为水而战 ,而不是为政治。”对１０多亿人口的我国来说 ,水资源安全的难点是 ,水源不能依赖进口 ,不像矿产资源那样。（２）涉及灾害大气降水是地球上淡水的主要来源。降水过多、过于集中 ,常常引起大江大河出现洪涝灾害。从趋势看 ,我国洪涝灾害日益加剧。从１９５０年至１９８９年 ,我国平均每…     

强迫耗散非线性大气方程的计算稳定性

提出了计算准稳定的新概念来研究强迫耗散非线性发展方程的计算稳定性,给出强迫耗散非线性大方程组的差分格式计算准确定的判据,为设计强迫耗散非线性大气方程组计算稳定的差分格式提供了理论依据。     

气候系统全局分析理论及应用

简要概述了气候系统全局分析理论的思想和主要理论结果, 给出气候系统全局行为定理, 即气候动力学方程组存在全局吸引子, 随着时间的增长气候系统演化到全局吸引子上, 说明气候系统具有向外源强迫的非线性适应过程, 并指出强迫、耗散和非线性对系统长期行为的不同影响, 总结了全局分析理论现有的主要应用, 重点阐述了该理论在气候适应和演变过程、数值模式设计原则及最优数值计算三方面的应用成果.