星基大气探测资料信息容量研究

通过引入信息容量的概念,并借助Bayesian估计理论,给出了星载探测资料中所包含的如温度,湿度,O₃,SO₂,CH₄等大气参数的信息容量的计算方案,该方法充分考虑了仪器各通道对反演参数的敏感性、各通道的观测误差特性以及背景场的误差特性;然后利用该方法对HIRS,AMSU,AIRS,IAIS四种仪器以及三种组合所包含的大气温度、湿度的信息容量进行了计算,得到十分有价值的结果,该方法预期在星载大气探测仪器的设计、各仪器的评估与比较、探测资料的 关键词： 大气探测资料 信息容量 权函数矩阵     

NONLINEAR ANALYSIS OF EQUATORIAL EASTERN PACIFIC AIR-SEA COUPLING OSCILLATION AND A LIMIT- CYCLE THEORY FOR ENSO CYCLE

The troposphere and ocean mixed layer were considered as two components of a dynamic system operated by solar radiation as the constant source of energy, where upon an air-sea coupling self-exited coupling oscillation model was based with the aid of a locally averaged thermodynamic climate model, resulting mathematically in a closed self-governed dynamic system, a so-called El Nino-Southern Oscillation(ENSO) system. With the limit cycle solution of the system. It is shown that the essential physics of the coupled system can be described by the ENSO system. Compared with the observations, the theoretical limit cycle orbit matches the observed phase loop qualitatively. The ENSO system provides a useful theoretical framework for study of interannual variation of the tropical climate system.     

GPS掩星折射率的一维变分同化

为了探索GPS掩星观测资料在数值预报模式中的同化应用,利用GPS掩星折射率的一维变分同化技术,将MM5模式输出结果作为背景场,以GPS掩星折射率作为观测值来进行一维变分同化。将同化反演后得到的气压、温度、水汽压廓线与德国地学研究中心（GFZ）公布的气象观测资料进行了对比和分析,得到了较好的比较效果。证实了GPS掩星资料的合理同化对数值预报可进行有效的改进,并提出了下一步的同化方向。     

利用GPS技术探测大气中的水汽含量

准确掌握地球大气中的水汽分布，了解水汽变化趋势对天气现象、全球气侯变化、数值预报有重要的理论研究及实用价值．文章系统地论述了利用地基GPS方法观测大气中水汽含量的原理．论述了在地基GPS技术中观测站遥测大气中水汽含量的理论基础，建立了利用GPS观测数据计算大气层水汽含量的理论模型，导出了Tm的计算公式，最后用实例论证了地基GPS测雨的可行性．     

具有非局部对流一类反应扩散方程脉冲解存在性

该文讨论具有非局部对流的一类反应扩散方程的脉冲解的存在性借助于方程的某种对称性，利用三维空间中追赶法技巧及拓扑方法，当参数ε在一定范围内，证明了方程的脉冲解存在性．最后给出波速Ｃ与人口速率和出生及死亡的动力学过程的相互关系．     

大气中非线性波和孤立波——有热源影响的非线性重力惯性内波

本文考虑有外界热源情况下的非线性重力惯性内波,首先我们讨论了波解存在的条件及得到了解析解的表达式。然后我们利用拟能影响函数中的根与系数之间关系,导出一个无量纲的量M,利用M把周期解存在条件转化为M>2/3,当M→2/3时,就得到了区别于KdV方程的孤立波解。最后利用M我们建立了非线性波的波速公式,波速C与振幅,特征散度,M之间的关系,当波速公式向线性化波速公式退化时,我们发现当M≥l时系统呈线性效应;当2/3相似文献   

一阶复的超定偏微分方程组的拟Riemann—Hilbert问题

本文考虑一阶非线性超定组的拟 Riemann-Hilbert 问题,首先考虑全纯函数的拟 R-H问题,得到解的表达式,然后考虑线性问题的拟 R-H 问题,把问题化为标准化形式,指出一部分指标对讨论拟 R-H 问题已失去作用,最后讨论非线性问题,利用 Schwartz 公式及不动点定理,证明了在一定条件下问题是可解的.     

散射计资料对台风海平面气压场的反演和定位的新方法研究

文章首先利用QuikSCAT散射计获取的海面风场资料,利用华盛顿大学行星边界层(UWPBL)模式对台风海平面气压场进行反演(称为直接反演),并对其强度进行了分析;然后对获取的海面风场,采用变分方法对风场进行分解,分解出无旋和有旋风场,对分解出的有旋风场,再利用UWPBL模式对魔羯台风的海平面气压场进行了反演,对所得结果与通常直接反演、NCEP海平面气压场及台风报文资料进行一一对比,结果表明:新的反演定位的方法对台风海平面气压场中心气压的定位精度有了进一步的提高,此种定位的方法为散射计资料在台风中的实际应用开辟了一条新的思路. 关键词： 散射计风场 变分方法 台风 海平面气压场     

Ray tracing/correlation approach to estimation of surface-based duct parameters from radar clutter

This paper describes a technique to estimate surface-based duct parameters by using a simple ray tracing/correlation method. The approach is novel in that it incorporates the Spearman rank-order correlation scheme between the observed surface clutter and the surface ray density for a given propagation path. The simulation results and the real data results both demonstrate the ability of this method to estimate surface-based duct parameters. Compared with the results obtained by a modified genetic algorithm combined with the parabolic wave equation, the results retrieved from the ray tracing/correlation scheme show a minor reduction in accuracy but a great improvement on computation time. Therefore the ray tracing/correlation method might be used as a precursor to more sophisticated and slower techniques, such as genetic algorithm and particle filters, by narrowing the parameter search space and providing a comprehensive and more efficient estimation algorithm.     

大气边界层模式中随机参数的反演与不确定性分析

在大气边界层气象中湍流黏性系数是一个很重要的参数,通过直接观测往往无法得到其准确值,仅能通过间接观测获得大致范围.本文选用随机广义Ekman动力近似模式中的湍流黏性系数进行反演研究与不确定性分析.首先利用风速观测数据,并采用基于混沌多项式的集合Kalman滤波方法对系数进行反演,降低其不确定性,缩小可能取值的范围,该方法的核心思想是将集合Kalman滤波方法中求解模式不确定性传播的方法由蒙特卡罗法改为混沌多项式展开,从而避免大规模采样带来的计算资源耗费.然后进行数值实验,结果表明该方法能够有效且快速地求解出湍流黏性的后验概率分布,从而达到降低系数不确定性的目的.根据系数的先验分布计算出风速的先验分布,从而找到风速不确定性大的区域,且揭示了在不确定性大的区域内的观测数据进行系数反演可得到十分明显的效果,这对于观测点位置的选择提供了重要的指导.