《气候系统的非线性特征及其预测理论》

前言1

第一章 引论1

1 引言--读者须知1

2 气候科学研究面临的问题与思考1

3 气候动力学与混沌理论3

4 气候动力学与胞映射理论4

5 气候动力学与分形理论5

6 气候动力学与反演理论6

7 气候动力学的准动力--准随机理论7

第二章 最大简化气候模式的数学模型9

1 引言--我们想干什么9

2 设计的思路和目的10

3 出发方程11

4 非线性常微分方程组的推导12

5 系统的能量关系25

6 下垫面温度场的线性模型26

7 下垫面温度的计算公式29

8 下垫面温度用多时次大气环流信息表示33

第三章 混沌域的确定与模式解的统计分布特征38

1 引言--如何迈开第一步38

2 混沌域的确定39

3 耦合系统的反馈强度及其它参数的取定40

4 大气系统模式解的统计表征41

5 耦合系统模式解的统计表征47

第四章 模式系统混沌态特征量的计算和分析52

1 引言--如何刻画混沌态52

2 模式系统的关联维数53

3 滞后时间的取定与系统相轨线的动力特征57

4 跳点取样对混沌态特征量估算的影响66

5 大气模式系统的分数维与下垫面热力作用的关系70

6 大气模式系统的里亚普诺夫特征指数与解的性态76

7 混沌态的功率谱指数82

第五章 可预报性问题的研究89

1 引言--怎样研究这个问题89

2 解对初值的敏感性与Lorenz吸引子90

3 气候状态的研究与狭义胞映射98

4 气候状态的研究与广义胞映射110

5 大气系统模式可预报期限的全局分析120

6 耦合系统模式可预报期限的全局分析124

第六章 气候系统的准动力-准随机预报方法133

1 引言--理论与实践怎样统一133

2 个别状态的不确定与整体的确定134

3 准动力-准随机预报方法的基本原理136

4 级别预报与量值预报140

5 预报准确率的理论上限150

6 初始信息度与预报准确率152

第七章 气候系统动力模式改进的新途径157

1 引言--它为什么会引起特别关注157

2 改进数值预报的两种途径159

3 气候系统动力模式反问题的一般形式163

4 第一类反问题的求解及数值试验167

5 第二类反问题的求解及数值试验173

6 第三类反问题的求解及数值试验190

7 提为反问题的短期气候预报研究207

8 从全局观点看反演试验219

附录222

第八章 小结与展望248

1 引言--为谁写小结248

2 主要结果与评述248

3 小结之后--问题与展望251

参考文献253