数值天气转折期预报动力学特征的理论探索

发布时间：2025-02-07 12:54

　　数值天气预报因其能够反映大气物理规律的特点,已经成为气象工作者进行天气分析和预报的一种重要工具.从上个世纪初发展到现在,大量的学者在此领域的研究已经取得了大量成果.但是转折性天气或气候的预测一直没有得到很好的解决,现有的数值模式不能很好的对转折期进行预报,这是由于大气系统混沌这一本质特性.从数学的角度来看,就是微分方程解的不稳定性,或者叫做对初值的敏感性. 对于数值天气转折期预报的研究,本文以Lorenz系统为研究对象,就Lorenz系统的动力学特征给出定量描述;对数值天气转折期预报,以及气候突变作一定的理论探讨.论文主要分为以下几个部分： 第一部分,理论推导.对Lorenz系统平衡点的稳定性进行讨论,得到了区分准稳定区域和准不稳定区域的分界曲面,由此标定出准稳定区域和准不稳定区域.通过不同区域内的分析,对数值天气转折期预报与气候突变检测、预测给出一种新理论和新方法. 第二部分,推导出的理论结果进行数值模拟.数值试验结论佐证了理论推导.该部分也给出了不同平衡点的分界曲面与Lorenz轨线的效果图,以及不同时刻的轨线运动状态图来直观的观测理论推导结果. 第三部分,归纳总结数...

【文章页数】：48 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图S-I1:软线首次进入的平衡点概率图

为了确保结论的真实有效性，随机选取1000组不同的初值来观察并记录轨线进平衡点的运动轨迹.（程序见附件4)统计得出结果：轨线首次进入右平衡点的次数是520,首次进入左平衡点的次数480.可以看出轨线对右平衡点的偏好程度大于左平衡点.此结果对今后的数值天转折期预报给了一定的启迪.

本文编号：4030906