Stability of theoretical model for catastrophic weather prediction

Stability related to theoretical model for catastrophic weather prediction, which includes non-hydrostatic perfect elastic model and anelastic model, is discussed and analyzed in detail. It is proved that non-hydrostatic perfect elastic equations set is stable in the class of infinitely differentiable function. However, for the anelastic equations set, its continuity equation is changed in form because of the particular hypothesis for fluid, so "the matching consisting of both viscosity coefficient and incompressible assumption" appears, thereby the most important equations set of this class in practical prediction shows the same instability in topological property as Navier-Stokes equation, which should be avoided first in practical numerical prediction. In light of this, the referenced suggestions to amend the applied model are finally presented.     

湿有效能量预报暴雨的动力分析

根据7个例子的对比分析表明:湿有效能量对预报暴雨具有较好的指示性,但在某些条件下湿有效能量在有无暴雨发生两者上并无明显差别。对暴雨和无暴雨个例的动力条件分析表明:(1)有暴雨时,在杭州地区为一个相对辐散区(300—900百帕),并伴有较强的上升运动,无暴雨时则为相对辐合区;(2)暴雨时高空有一支强的急流,暴雨区位于高空发散流场和急流中心的入口区右侧。(3)稳定度大小两者也有明显差异。分析结果对业务预报有一定参考价值。     

计算机的“聪明”与“笨”

 计算机聪明吗?你一定会觉得这还用问!现在几乎什么事情都离不开计算机,它几乎什么事情都能干,而且比人干得快、干得好。日常生活、文化娱乐、行政事业管理,工厂、企业、银行、金融业的运营,公安交通管理,案件侦破、医疗卫生、科学技术的研究开发等等,几乎样样都离不开计算机。随随便便就可以举出很多例子。用计算机写文章比手写要方便得多,写错了,不合适,很容易修改;到超市买东西,选了一大筐,收银员一下子就把账结清,还打出一张收据,比手工结算快多了;照的照片不理想,计算机可以修改,老照片可以复原,模糊的照片可以变清晰.     

蝴蝶效应

 “蝴蝶效应”也可称“台球效应”,它是“混沌性系统”对初值极为敏感的形象化术语,也是非线性系统在一定条件(可称为“临界性条件”或“阈值条件”)出现混沌现象的直接原因。     

大气运动的自忆性方程

基于大气运动是一种不可逆过程的观点,引进了忆及过去时次资料的记忆函数。通过定义Hilbert空间中的内积,导出了大气运动的自忆性概念,从而把通常的大气运动方程推广为包含多时次观测的自忆性方程。作为示例,文中给出了正压无辐散模式和正压原始方程模式的自忆性方程。 文中证明了现存的若干差分格式可以通过给记忆函数以特殊值而从自忆性方程中导出,论证了现有的多时次数值预报模式可以统一在自忆性方程的框架中。在求记忆函数时若采用随机型方法,就可使自忆性方程变为一种动力-统计预报模型。     

新书介绍

商务印书馆最近出版的周家斌研究员的《少年趣味气象学》一书是《小企鹅趣味科学丛书》系列之一。作者周家斌,1937年出生于甘肃省天水市;1962年北京大学地球物理系毕业;1966年中国科学院大气物理研究所研究生毕业,导师是我国著名气象学家叶笃正;中国科学院大气物理研究所研究员、科普作家学会会员。主要从事气候分析、气候影响、气候预测、数值天气预报、医学气象、统计气象等     

前言

本期为庆贺著名数学家郭本瑜先生70华诞专辑,是全体弟子献给恩师的生日礼物.郭本瑜教授1942年生于浙江省宁波市,1965年毕业于上海科技大学并留校工作,历任助教、副教授、教授、副校长和校长,组建了上海市应用数学与计算数学研究所,1994年转入新组建的上海大学,任常务副校长,1999年起在上海师范大学工作,组建了上海市高等学校计算科学E-研究院,任首席研究员.他曾任中国计算数学学会和上海市数学会副理事长.他的研究领域是微分方程数值方法.至今发表330多篇论文,出版了学术专著《偏微分方程的差分方法》和《Spectral Methods and Their Applications》等.     

天气预报——由经验到物理数学理论和超级计算

天气预报已由经验发展成物理数学理论和超级计算的复杂而严格的巨型系统工程。文章从物理学观点回顾了它的发展历程,探讨了它今后的发展,并将它拓宽到了更加巨大和复杂的气候与生态环境系统的预测和调控问题的建模,以及人工影响天气的工程理论问题。这些是跨学科的问题,需要地球科学、数学、物理学界以及化学界和生物学界共同合作研究。     

解浅水方程离散化线性方程组的PEk方法

定义于球面的浅水方程能够很好地描述浅齐次的不可压缩非黏滞流体层的性状,它在全球大气模型、海洋数字模型和天气预报的数值计算中都有广泛的应用,浅水方程的一般形式如下：