分块地形坐标大气环流模式动力框架及其积分结果分析

给出了分块地形坐标大气环流模式的动力框架及其积分结果, 采用该坐标可解决陡峭地形的问题. 该框架的微分和差分方程组具有总质量守恒、平流项二次守恒、科氏力作功为零、总有效能量守恒等特点, 其时间积分方案则采用改进的非线性迭代. 对该框架的9层和21层版本的积分结果作了能量检测, 同相应的IAP AGCM-Ⅱ和AGCM-III的动力框架相比, 其动能和总有效位能的变化均与之相近, 证实了该框架具有较好的稳定性, 可长期积分. 该框架较原IAP AGCM动力框架更能反映复杂大地形对大气环流的影响, 表明分块地形坐标要较原坐标为优. 最后用21层版本研究了地形对准定常行星波的影响, 结果也证实了该框架的正确合理性.     

2000年中国夏季降水异常的数值预测

利用中国科学院大气物理研究所短期气候距平预测系统(IAP PSSCA),于2000年3月份对当年中国夏季旱涝形势进行了实时集合预测.与实测结果比较表明,IAP PSSCA较好地预测出2000年我国北方大部地区干旱,雨带主要位于黄淮之间、我国的东南、西南和新疆等地大范围降水异常的分布形势.预测结果与观测的距平相关系数为0.25,集合预测评分为79分,优于其他预报方法,表明IAP PSSCA对我国夏季旱涝形势具有良好的预报能力.     

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     

自然控制论

自然控制论ＮａｔｕｒａｌＣｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ￥／／曾庆存（中国科学院大气物理研究所，研究员、中科院院士北京１０００２９）一、自然控制论的定义和发展人类在发展的历史中，不断适应和认识自然界，也不断自觉或不自觉地利用和改造着自然环境，其中包括局部地改善...     

求解天气预报方程组的分解算法

一、引言将一个复杂的物理过程分解为两个或多个较简单的过程而逐个计算,然后再叠加或综合,这就是所谓“分解算法”.这种方法可使计算逻辑简化,又可大大节省计算时间.以天气预报中的正压原始方程为例,记x≡(x_1,x_2,……)为空间坐标,t为时间,这时预报问题为求解下列初值问题     

大气模式中云量分布函数问题的研究理论基础

云量是一种特殊形式的场，其物理实质是指遮蔽天空视野的成数，在数学上实际是一定区域的水平积分加权平均.云量的非负性导致用平均值来表示云量存在着严重的缺陷，云量的间隙性决定了实际平均云量大于传统平均云量；云量长期平均的稳定性致使其容易被误认为平均云量具有代表性而与事实不符.由于云量具有以上3个特性，故利用平均值表示云量是不恰当的.文中利用Chebyshev不等式说明了由于云量方差较大，故必须采用高阶矩的方法去逼近云量的分布函数，具体给出了确定分布函数的3个充分条件和1个充分必要条件.根据Kolmogoroff定理，在云量资料为大样本的条件下，给出了求经验分布函数的近似方法.     

大气 海洋 地学研究中数值模拟的进展

1.引言数值模拟研究在大气和海洋科学中已比较成熟,形成了完整的理论系统,并在实际业务中得到了广泛和有效的应用。数值模拟,或称大规模科学计算,在环境问题、河湖治理、古气候古环境复原、宏观生态问题,以至在某些地质和成矿过程等的研究中,亦已显示出或预示着必将有长足的发展,在推动各有关学科的发展上作出重要贡献。我国地学的数值模拟研究开展得比较晚,但近年来取得了较大的进展,在上述各领域中都取得了成果。由于在大气和海洋学方面比较成熟,下面将仅就此作些介绍。     

关于航道挖泥沙工程最优控制问题

航道挖泥工程可以提为最优控制问题，即寻求最佳的挖泥沙工程方案，使得在某一固定成本的约束下，航道的水深最大，或在完成某一目标的前提下，使工程成本最小。这是一类典型的以水动力泥沙数学模型为控制方程的分布参数系统控制问题，在Ｚｅｎｇ先前工作的基础上进一步对问题的提法和解法进行了讨论和完善，由于数学模型是一个复杂的非线性模型，这类问题可以分解为一系列的线性问题来求解，对于线性问题，给出了解的表达式，这简化