一、以大气温压场连续演变表征下垫面热状况的长期天气数值预报方法（论文文献综述）
郭秉荣,史久恩,丑纪范[1]（1977）在《以大气温压场连续演变表征下垫面热状况的长期天气数值预报方法》文中研究指明 一、前言 长期天气过程最根本的物理特征是非绝热性,即外部对大气的热作用是长期天气变化的根本原因,而热作用过程本身的复杂性带来了长期天气变化物理机制的复杂性。影响热作用过程的主要因素之一是全球的云量,云量分布不均匀使大陆和海洋增温不均匀,而陆地和海洋的不均匀增温区域就形成对大气的不均匀的加热场,这样就在时间和
张高锋[2]（2008）在《水文非线性多变量自记忆模型研究 ——以和田蒸发为例》文中进行了进一步梳理水文系统是一非常复杂的系统,任一水文要素的发展变化都会受到其它因素的影响。源于气象学的自记忆模型,从非线性、动力学角度出发把系统的记忆性引入模型当中,进行拟合及预报。但是以往的自记忆模型大多从系统自身出发,探索系统自身的规律,对其影响因素未作太多的考虑,有一定的不合理性。水文多变量自记忆模型在建模时将水文系统的影响因素加以考虑,弥补上述缺陷,能更好地揭示水文现象的内部规律。和田地处欧亚大陆腹地,西北边陲,是一个以灌溉农业为主的绿洲。由于区内降雨量极其稀少,蒸发异常剧烈。因此这一地区,强烈的蒸发对农业灌溉制度及灌溉定额的确定有着非常重要的作用。加之,和田又是一个以少数民族为主的绿洲,进行这一研究对提高绿洲人民生活水平也有重要的意义。正是由于以上两方面的原因,本文在前人研究的基础上,参阅大量相关文献,以新疆和田绿洲为例,对多变量自记忆模型进行了尝试性的探索,取得了以下几方面的成果:（1）在参阅基本反演理论及自记忆原理的基础上,理清了多元反演理论自记忆模型的建模思路,给出了建立多变量自记忆模型的详细建模步骤,为整篇研究提供了思路。（2）在多变量自记忆模型建模思路的指引下,结合灰色GM（1,N）理论建立了灰色GM（1,N）自记忆模型,并将模型应用于和田绿洲年蒸发量和月蒸发量预测中,通过与灰色GM（1,1）模型的预测效果对比,表明在原始时间序列具有较大波动性时,该模型比单变量模型具有更高的预测精度。（3）灰色GM（1,N）自记忆模型虽然比单变量模型的预测效果好,但是从预测效果来看,该模型依然很难满足生产实践的需要。所以,本文又结合相空间重构理论,建立了多变量相空间重构的自记忆模型,通过与灰色GM（1,N）自记忆模型的对比,表明该模型具有更好的预测效果,能够达到生产实践的需要,可应用于和田绿洲蒸发量的预测中。
于海鹏[3]（2016）在《利用历史资料订正数值模式预报误差研究》文中研究说明数值预报是当今天气预报和气候预测的主要手段,但与传统的天气图方法和统计方法相比存在一个根本性的问题,就是在数学上被提为初值问题,大量历史资料没有被吸收进来。我国学者最早指明了该问题,并将利用历史资料的思想应用到从延伸期到短期气候预测这段时间尺度范围内的数值预报中。本文在前人工作基础上将其领域向该时间尺度的两极扩展,探索有针对性的利用历史资料订正数值预报的新途径。一方面,瞄准时间尺度更短的中期天气预报,以我国自主研发的中期业务预报模式GRAPES为试验平台,以我国原创性预报策略着力提高我国自身中期数值预报水平。将“误差诊断-误差反演-误差订正”作为研究主线,逐层深入,提出了创新性的反演和订正方法,搭建起相似-动力方法订正中期数值预报的系统框架,取得了令人鼓舞的效果。另一方面,聚焦时间尺度更长的长期气候预估,以当前气候变化评估和预测的主要工具CMIP5为实施对象,着力提高其模拟预估结果的可靠性。以“几何理论-历史模拟-未来预估”作为思路转换,循序渐进,建立起受历史观测约束的长期气候变化预估模型,显着提高了预估能力,为评估气候变化提供了可信度更高的参考依据。本文主要研究结果如下:（1）揭示了中期数值模式误差时空特征及演变规律。将误差分解为系统和非系统两部分,系统误差表现为经向气压梯度偏弱,温度整体偏暖,西风整体偏弱;线性趋势、行星尺度、天气尺度和日变化构成系统误差随时间增长的主要模态。利用主要模态重构进行系统误差订正能将500hPa全球可用预报时效提高0.5天。非系统误差量级显着高于系统误差,高值区位于中纬度等高线密集带、高空槽前、等温线密集带等斜压区,正压的低纬地区较弱;时间演变表现为先指数增长,后线性增长,最后趋于饱和值。上述全面诊断为误差反演和订正提供了参考。（2）提出了使用多历史资料的模式误差反演算法。从信息论和集合论的角度对数值预报的反问题理论做了详细阐述,基于该思想提出的反演算法避免了以往需建立切线性模式和伴随模式的不足。通过给定收敛判据,实现了保证快速稳定收敛,又能有效节省计算资源。迭代后各物理量的RMSE减少到原始值的1/10,迭代后模式的ACC和RMSE随预报时效增长基本稳定不变。收敛后的模式误差能够反映日变化周期,且随预报时效增加呈现振幅增长、位相东传的特征。根据该算法建立了历史模式误差数据库,为未来模式误差的估计提供了大量历史信息。（3）发展了中期数值预报的相似-动力误差订正方法。通过引入预报误差的连续性定理,将该方法转化为相空间曲面上的插值问题,证明了其合理性。提出了同时考虑海温和大气环流的相似判据,通过敏感试验确定了最优相似更新周期。回报试验表明该方法将500hPa全球可用预报时效提高了0.8天,效果随预报时效的增加而增强。在垂直各层均有稳定改进能力且均优于系统订正效果。通过对比高度场、温度场和风场动能订正前后的误差,发现该方法能够准确识别并削弱各物理量误差的高值区,这充分表明了该方法在提高中短期预报中的有效性。（4）阐明了动力系统中气候预测订正的几何理论。以动力系统理论为出发点,从相空间的角度对天气预报和气候预测进行了区分。指出了天气预报的订正是同一吸引子上的相轨迹的调整问题,而气候预测的订正则是吸引子演变路径的调整问题。指出相轨迹和吸引子本身性质不同,利用历史资料进行订正的方式上应有所区别。进一步将吸引子的演变问题转换为正交基上投影轨迹的预测问题,阐明了通过建立模式投影轨迹和观测投影轨迹的映射关系,从而调整模式吸引子演变路径的思路,为利用历史资料订正气候预估提供了理论基础。（5）改进了气候系统模式的历史模拟技巧。首先通过对CMIP5的评估发现了其对全球干湿变化的模拟与观测相比存在显着差异,CMIP5低估了全球降水的减少趋势和干旱面积的扩张。通过建立历史观测资料与CMIP5的映射关系,提出了对CMIP5进行约束的集合最优订正方案。交叉检验表明该方法将干旱指数的ACC平均由0.04增长到0.28,RMSE平均由0.24mm/mm减小到0.19mm/mm。在空间尺度上提高了空间模态的一致性,在时间尺度上较准确地反映出线性趋势和年代际变率。选用其他观测资料的检验结果表明该订正是稳定可靠的。（6）实现了利用历史资料订正未来长期气候预估。分段后验检验结果表明历史段建立的映射关系对提高未来气候预估能力是有效的。订正模型被用于预估未来旱地面积变化,发现在RCP8.5（RCP4.5）排放情景下,21世纪末旱地面积相比1961-1990年气候态的面积将增加23%（11%）,并在本世纪末占全球陆地总面积56%（50%）,而78%的旱地面积的扩张将发生在发展中国家。干旱加剧、强化增温和人口增长的共同作用将增大发展中国家土地荒漠化的风险,进一步扩大全球经济发展的区域差异。为发展中国家的可持续发展战略提供了科学依据。综上,本文沿着“数学原理-技术路线-试验应用”的框架深入系统地开展了利用历史资料订正数值模式误差研究,在中期天气预报和长期气候预估领域有效提高了预报和预测技巧,展现出广阔的应用前景。为实现数值预报和历史资料的有效融合提供了科学依据,也对探索中国特色数值预报创新之路有积极作用。
范远荣[4]（1979）在《长期天气数值预报的若干问题》文中认为 10—15天以上的天气预报,通常称为长期天气预报。国内外发布长期天气预报已有很长的时间了,但到目前为止,使用的方法基本上是一些预报经验和统计方法,预报准确率很低。为什么长期天气预报的准确率至今仍然很低呢?问题的关键是对长期天气过程的规律认识不够。短期预报自1950年以来由经验方
黄建平,陈文,温之平,张广俊,李肇新,左志燕,赵庆云[5]（2019）在《新中国成立70年以来的中国大气科学研究:气候与气候变化篇》文中研究指明气候与气候变化一直是大气科学的重点研究领域,为回顾新中国成立70年以来中国在气候和气候变化研究领域的发展概况,中国科学家对国际大气科学和全球气候变化研究所做的贡献,分析气候与气候变化研究领域的发展趋势,提出前瞻性的科学问题,本文根据正式发表的文献对以上的内容进行梳理,从以下6个方面进行了总结:（1）气候研究,（2）青藏高原对中国气候的影响,（3）季风对中国气候的影响,（4）大气活动中心与西风带对中国气候的影响,（5）气候动力学与气候模式的发展,（6）气候变化研究,并在此基础上提出前瞻性的科学问题.
龚建东,丑纪范[6]（1999）在《论过去资料在数值天气预报中使用的理论和方法》文中研究说明对中国气象学家在数值天气预报中使用过去实况演变资料的理论和方法作了概要性总结。其中不仅讨论了近期实况演变资料的应用，还讨论了积累数十年的历史资料的应用问题。文中强调要改变对数值预报问题的提法，回顾了由初值问题改为演变问题，再改为反问题的历程。文中指出，针对实际问题特点的不同，可以理想化为三种情况：一是模式是精确的，资料也是精确的，但有的变量没有观测资料；二是资料是精确的，模式有误差；三是模式是精确的，资料有误差。而所谓四维变分同化方法，不过是属于第三类，而且只应用了近期演变资料，没有应用历史资料。由于实际情况通常是模式不精确，资料也不精确，文中提出应在不确定的前提下，把预报问题提成一个信息问题，充分利用已掌握的实况资料以及我们对过程演变物理规律的一定程度的了解，对未来状况作出概率的估计。
谢志辉,丑纪范[7]（1999）在《大气动力学方程组全局分析的研究进展》文中认为把天气预报问题提成初值问题的反问题，可以使用多时刻的历史资料去补充和完善数值预报模式。借助于几何直观可以对大气动力学方程组的极限解集进行全局定性分析，运用胞映射的概念和方法可以对大气系统的数值模式的整体特征进行全局分析和借助概率论的语言进行统计描述。还可以给出“气候”这个模糊概念的严格的数学定义及定量研究大气可预测性问题的途径。全局分析是研究气候不同于简单初值问题的另外一条道路。综述了这方面研究的最新进展。
丑纪范,徐明[8]（2001）在《短期气候数值预测的进展和前景》文中研究指明评述了目前短期气候数值预测方面存在的缺陷，提出需要解决的４个挑战性的问题．认为在短期气候数值预测领域应结合我国学者已有的科研成果和经验，在计算条件相对落后的情况下，走一条具有我国特色的创新之路，而这可能是解决短期气候数值预测目前所存在的缺陷的一条行之有效的途径．
曾宇星[9]（2016）在《基于历史资料提取稳定分量方法的改进研究及在模式中的应用》文中提出新世纪以来,全球变暖背景下频发的极端天气、气候事件呈现出爆发范围广且持续时间长的特点,使得目前的短期天气预报已不能满足社会的需求,所以继续深入的开展10-30天延伸期预报的相关研究仍然是十分有必要的,从而可以更好地消除或减少重大的灾难性天气、气候异常对人民生产生活造成的负面影响。本文基于将数值模式的状态变量,将其划分为可预报的稳定分量与不可预报的混沌分量两部分,主要对其可预报的稳定分量特别加以研究,并进一步将此方法延伸,提出以观测得到的历史资料为基础,从历史资料中提取能够很好表征10-30天延伸期尺度内天气系统主体信息的稳定分量,认为其可以解释大气系统运动的整体趋势特征,从而避免了提取数值模式状态变量的可预报分量时对于模式性能的依赖。同时具体的研究结论如下:1)对利用历史资料来提取稳定分量的方法进行了改进,提出在提取稳定分量方法的基础上,需要进一步考虑前期海洋外强迫对于气候背景选取的作用,通过对极端事件前期海洋关键因子的选取,重新定义了与事件联系更为紧密的气候背景场。新方法能够有效地提高异常型稳定分量在个例分析中所占的比重,有利于研究对于环流系统中不同于气候平均状态的异常特征的分析,从而更加凸显了异常型稳定分量在异常事件中的作用。2)通过对2013年8月我国南方地区的持续高温天气以及2014年5月我国北方地区由初期的寒冷天气向月末的高温天气转变过程两个个例的10-30天延伸期稳定分量演变特征的分析,发现个例中异常型稳定分量对应基底的贡献排序与气候态基底的贡献排序差别较大,而气候态稳定分量的对应基底则差别较小,这说明异常型稳定分量能够表征持续性异常过程中超过气候描述所给出的信息之外的补充信息,这将更加有利于研究对于环流系统中不同于气候平均状态的异常特征,而气候态稳定分量只是体现了中高纬地区大尺度环流系统的调整,这进一步说明改进方法的作用。3)利用改进后提取稳定分量的方法,基于不同ENSO位相的典型年个例,分析了不同季节所提取的延伸期稳定分量的方差贡献率（占总体方差的比重）在季节尺度内随时间的变化情况,证明稳定分量对大气的整体变化趋势存在较好的记忆性。即稳定分量能够很好地表征10-30天尺度内天气系统的主体信息,并且这部分信息在之后的时间段内有着非常好的稳定性,能够表征大气系统运动的整体趋势特征。4)基于稳定分量对大气的整体变化趋势有着较好的记忆性,利用10-30天延伸期稳定分量,对2001年以来欧亚大陆中纬度地区极端低温事件频繁发生,但海温背景的不同的原因进行了分析。结果表明,拉尼娜海温异常状态下产生的整体气候背景使得亚洲大陆中纬度地区建立并维持两脊一槽的环流形势,引导冷空气不断沿槽区南下,同时对应着对流层高层纬向西风的减弱以及近地面层西伯利亚高压的驻留,造成了冬季的持续低温天气。而厄尔尼诺型冷冬年虽然同样是受到北半球中纬度地区两脊一槽环流形势的影响,但这种异常环流形势,仅仅是叠加在气候背景之上显着的长时间的相对距平异常状态,表明厄尔尼诺的海温背景并不是造成冷冬的直接原因。5)针对大气系统可预报的稳定分量特别加以研究,抓住其稳定分量的主要特点可以提高对系统的认识和预测水平。基于从历史资料中提取的10-30天稳定分量的理论,将其应用于数值模式的延伸期预报中,并与模式原始的模拟结果进行比较,诊断其对于模式预报水平的改进能力,发现在模式模拟10天之后,改进方案的预测技巧不论在何种海温条件下均优于原始方案,改进方案的距平相关系数在延伸期时段内仍维持在0.2左右,而原始方案距平相关系数几乎为零。这说明改进试验在延伸期尺度内对于模式的预测技巧有一定的提高,说明随着预报时间的延长,模式原初始场所提供的信息已经逐渐耗散,而改进试验中异常稳定分量所表征的延伸期信息开始产生作用,能够较为有效地提升模式在之后时段内的预测技巧。
任宏利[10]（2006）在《动力相似预报的策略和方法》文中指出本文基于对数值天气预报和短期气候预测研究的全面回顾,指出发展预报策略和方法研究是除了改善资料和改进模式之外提高预报水平的重要途径,并强调动力预报中对历史相似信息的利用在实现统计-动力有机结合方面的重要价值。为此,本文在前人研究基础上,紧紧围绕“动力相似预报”这一新框架,沿着“如何在动力预报中有效地运用相似性信息”这一研究主线,在数值预报订正、集合预报、模式后处理技术以及可预报性研究等方面,全面引入相似的观点,提出了创新性的策略和方法,并进行理论分析和数值试验,得到了令人鼓舞的结果,从而证实其具有广泛的研究和应用前景。主要结果和结论如下: （1） 从物理上深入研究了“相似预报——频流型——可预报性”关系,数值试验和诊断分析都证实理论模型和实际大气不同尺度的动力预报结果及其误差行为具有相似性,通过比较和探讨统计和动力相似预报的差别,归纳并提出了三类相似性问题和动力相似预报的物理基础,进而提出动力预报的相似性原理。 （2） 提出了利用历史资料中相似信息估计模式误差的反问题和对预报误差进行预报的新思路;依据动力预报的相似性原理,提出和发展了一种统计动力相结合的相似误差订正方法,可针对当前预报特殊性来区分所利用过去资料的特殊性。找到了动力相似预报方程相对于相似离差方程和相似误差订正方程的理论优势所在。提出了误差订正间隔和相似更新周期的新概念。 （3） Lorenz模式的全局预报试验表明,相似更新周期、误差订正间隔和观测样本间隔都对相似误差订正影响很大;相似个数、系统性和随机观测误差也会产生明显影响;误差的简单线性估计算法可很好地代替超平面近似法应用于实际。进一步发展了“重启”的误差诊断新方案。T63模式预报试验显示了不错的改进效果。海温相似性问题可以影响到上述方法的实际预报效果。 （4） 针对初始相似的有限持续性问题,并考虑在动力预报中引入多个历史相似信息,提出了基于多个参考态更新的动力相似预报新方法。该方法既可将相似-动力模式或者相似误差订正法分别作为动力预报核,又能在最小二乘意义下将不同参考态的预报结果重新估计出最佳预报向量。利用Lorenz模式和T63模式进行数值试验表明,预报技巧得到明显提高。 （5） 按照相似误差订正思路发展了一种模式误差参数化方案,并基于这一方案发展了相似-动力集合预报的新方法,提出将多个动力相似预报的结果由简单算术平均发展为考虑相似性差异的加权集合,以及引入相似更新理念的过程集合新思路。将新的集合方法应用到相似-动力延伸预报中,初步发展了一个相似-动力集合预报试验性系统,实时准业务月预报试验显示出令人鼓舞的结果。 （6） 深入探讨了事后相似误差订正方法在月、季短期气候预测中应用的理论问题和误差估计方法,证实了这一尺度上由历史相似预报误差重新估计当前预报误差的可行性。以一个可预报性研究验证了该方法的应用潜力,月平均环流和夏
二、以大气温压场连续演变表征下垫面热状况的长期天气数值预报方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、以大气温压场连续演变表征下垫面热状况的长期天气数值预报方法（论文提纲范文）
（2）水文非线性多变量自记忆模型研究 ——以和田蒸发为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 灰色理论研究进展 |
| 1.3 混沌理论研究进展 |
| 1.4 反演理论研究进展 |
| 1.5 自记忆理论的研究进展 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 1.7 研究的技术路线 |
| 1.8 预期的研究成果 |
| 1.9 研究中的新见解 |
| 2 和田地区概况 |
| 2.1 自然地理 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 地形地貌 |
| 2.2 气侯特征 |
| 2.2.1 气温 |
| 2.2.2 蒸发 |
| 2.2.3 降水 |
| 2.2.4 湿度 |
| 2.2.5 风速 |
| 2.2.6 日照 |
| 2.3 水资源 |
| 2.3.1 地表水 |
| 2.3.2 地下水 |
| 2.3.3 冰川 |
| 2.4 社会经济概况 |
| 2.4.1 行政区划及人口 |
| 2.4.2 土地资源 |
| 2.4.3 工业概况 |
| 2.4.4 农、林、牧业概况 |
| 2.5 小结 |
| 3 多元反演理论及自忆性原理 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 多元时间序列反演理论 |
| 3.3 自记忆模型 |
| 3.4 自忆性方程的求解 |
| 3.5 基于多元反演理论的自记忆模型 |
| 3.6 小结 |
| 4 灰色GM(1，N)自记忆模型 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 斜率关联度法 |
| 4.3 GM(1，N)模型 |
| 4.4 灰色GM(1，N)自记忆模型 |
| 4.5 模型应用 |
| 4.5.1 和田年蒸发量的GM(1，2)自记忆模型 |
| 4.5.2 和田月蒸发量的GM(1，2)自记忆模型 |
| 4.6 基于集对分析法的模型评估 |
| 4.6.1 集对分析基本思路 |
| 4.6.2 基于集对分析的模型评估法 |
| 4.6.3 基于集对分析的灰色GM(1，2)自记忆模型评估 |
| 4.7 小结 |
| 5 多变量相空间重构的自记忆模型 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 多变量相空间重构理论 |
| 5.3 多变量时间序列延迟时间的确定 |
| 5.4 多变量时间序列嵌入维数的确定 |
| 5.5 基于多变量相空间重构的局部多项式预测模型 |
| 5.6 基于多维相空间重构的自记忆模型 |
| 5.7 模型应用 |
| 5.8 基于集对分析法的模型评价及结果分析 |
| 5.9 小结 |
| 6 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）利用历史资料订正数值模式预报误差研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 数值预报发展概述 |
| 1.1.1 天气预报和气候预测的早期发展 |
| 1.1.2 数值预报的发展及其对天气和气候预测的推动 |
| 1.1.3 我国数值预报的发展 |
| 1.2 误差订正技术研究进展 |
| 1.2.1 系统订正 |
| 1.2.2 依流型订正 |
| 1.3 利用历史资料订正数值预报误差研究进展 |
| 1.3.1 利用历史资料问题的提出 |
| 1.3.2 问题的转化——泛函极值问题 |
| 1.3.3 利用近期历史资料的方法 |
| 1.3.4 相似-动力方法 |
| 1.3.5 从正问题到反问题 |
| 1.4 本文研究问题的提出 |
| 第二章 模式和资料 |
| 2.1GRAPES模式介绍 |
| 2.2 CMIP5介绍 |
| 2.3 所用资料介绍 |
| 2.4 预报结果的检验标准 |
| 第三章 GRAPES模式性能评估及误差诊断 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 资料和模式 |
| 3.3 系统误差分析 |
| 3.3.1 模式性能评估 |
| 3.3.2 时空特征及演变规律 |
| 3.3.3 分尺度系统订正方法 |
| 3.4 非系统误差分析 |
| 3.4.1 时空特征及演变规律 |
| 3.4.2 非系统误差参数化 |
| 3.5 小结与讨论 |
| 第四章 反问题理论及模式误差反演 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 资料和模式 |
| 4.3 数值预报的反问题理论 |
| 4.3.1 第一类反问题 |
| 4.3.2 第二类反问题 |
| 4.4 单个历史资料间隔的最优模式误差反演 |
| 4.4.1 基本原理及方法 |
| 4.4.2 试验方案设计 |
| 4.4.3 数值试验结果 |
| 4.5 多历史资料间隔的最优模式误差反演 |
| 4.5.1 基本原理及方法 |
| 4.5.2 试验方案设计 |
| 4.5.3 数值试验结果 |
| 4.6 小结与讨论 |
| 第五章 利用相似-动力方法订正中期数值天气预报 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 相似-动力方法的发展 |
| 5.2.1 早期发展 |
| 5.2.2 方法的简化——相似预报误差订正 |
| 5.2.3 延伸期预报中的发展 |
| 5.2.4 短期气候预测中的发展 |
| 5.3 资料和模式 |
| 5.4 原理和方法 |
| 5.4.1 相似-动力方法的原理 |
| 5.4.2 实施步骤 |
| 5.5 预报试验 |
| 5.5.1 试验方案设计 |
| 5.5.2 试验结果分析 |
| 5.6 小结与讨论 |
| 第六章 CMIP5历史模拟的评估与订正 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 资料和模式 |
| 6.3 动力系统的几何理论 |
| 6.4 降水的历史模拟订正 |
| 6.4.1 观测资料和模拟结果的评估 |
| 6.4.2 订正方法 |
| 6.4.3 订正试验 |
| 6.5 干旱指数的历史模拟订正 |
| 6.5.1 观测资料和模拟结果的评估 |
| 6.5.2 订正方法 |
| 6.5.3 订正试验 |
| 6.6 小结与讨论 |
| 第七章 基于历史资料订正CMIP5未来气候预估 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 资料和模式 |
| 7.3 订正方法 |
| 7.4 订正试验 |
| 7.4.1 不同检验长度 |
| 7.4.2 训练段 1996-2005 |
| 7.4.3 训练段 1991-2005 |
| 7.5 未来长期预估 |
| 7.5.1 长期预估结果 |
| 7.5.2 影响及评估 |
| 7.6 小结与讨论 |
| 第八章 总结和展望 |
| 8.1 论文总结 |
| 8.2 本文特色和创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录：英文名称缩写列表 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（5）新中国成立70年以来的中国大气科学研究:气候与气候变化篇（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 气候研究 |
| 3 青藏高原对中国气候的影响 |
| 4 季风对中国气候的影响 |
| 5 大气活动中心与西风带对中国气候的影响 |
| 6 气候动力学与气候模式的发展 |
| 7 气候变化研究 |
| 8 总结与展望 |
（9）基于历史资料提取稳定分量方法的改进研究及在模式中的应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 延伸期预报的发展现状 |
| 1.2 延伸期预报的可预报性 |
| 1.3 延伸期预报存在的问题 |
| 1.4 本文研究问题的提出 |
| 1.5 本文主要的创新点 |
| 1.6 本文的章节安排 |
| 第二章 资料和方法 |
| 2.1 常规历史资料 |
| 2.1.1 再分析资料 |
| 2.1.2 气候及海温指数 |
| 2.1.3 温度资料 |
| 2.2 模式介绍和模式数据 |
| 2.2.1 模式介绍 |
| 2.2.2 模式资料数据集 |
| 2.3 基本方法介绍 |
| 2.3.1 Butterworth带通滤波器 |
| 2.3.2 经验正交函数分解 |
| 2.3.3 相似系数判别 |
| 2.3.4 合成差值检验 |
| 2.3.5 模式预测能力检测 |
| 2.4 稳定分量的定义和提取方法 |
| 2.4.1 稳定分量的数理定义 |
| 2.4.2 稳定分量的提取方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 考虑海洋外强迫作用的稳定分量提取及改进研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 2013年8月中国中东部持续高温个例分析 |
| 3.2.1 2013年8月我国中东部高温天气过程特征 |
| 3.2.2 考虑海洋外强迫作用下相似年的选取 |
| 3.2.3 考虑海洋外强迫作用后的稳定分量分析 |
| 3.2.4 未考虑海洋外强迫作用的稳定分量分析 |
| 3.3 2014年5月我国北方由冷转暖个例分析 |
| 3.3.1 2014年5月天气过程特征 |
| 3.3.2 考虑海洋外强迫选取相似年 |
| 3.3.3 两种方法的方差贡献对比 |
| 3.3.4 两种方法的稳定分量演变特征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 延伸期稳定分量的季节内变化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同海温状态下稳定分量季节内持续性 |
| 4.2.1 方案设计 |
| 4.2.2 不同海温位相稳定分量的时间变化 |
| 4.3 冷冬年稳定分量季节内演变 |
| 4.3.1 前言 |
| 4.3.2 2001年以来亚洲中高纬地区冷冬特征 |
| 4.3.3 两类冷冬年季节内低温发展特征 |
| 4.3.4 厄尔尼诺型冷冬年稳定分量分析 |
| 4.3.5 拉尼娜型冷冬年稳定分量分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 利用稳定分量改进数值模式延伸期预测探究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 BCC_CSM模式延伸期预报性能改进试验 |
| 5.2.1 试验方案设计 |
| 5.2.2 ACC结果分析 |
| 5.2.3 时空特征对比 |
| 5.2.4 RMSE结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 文章的主要结论 |
| 6.2 下一步工作的展望 |
| 参考文献 |
| 在读博士期间研究成果 |
| 附录 |
| 致谢 |
（10）动力相似预报的策略和方法（论文提纲范文）
| 原创性声明 |
| 关于学位论文使用授权的声明 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 预报方法分类与客观预报的发展 |
| 1.2 相似预报的发展和研究现状 |
| 1.3 数值天气预报与短期气候预测的发展与现状 |
| 1.3.1 数值天气预报的发展 |
| 1.3.2 延伸期预报和月预报研究进展 |
| 1.3.3 季节至年度预测研究进展 |
| 1.4 可预报性的相关研究 |
| 1.5 预报困难与预报策略 |
| 1.5.1 预报误差的相关研究 |
| 1.5.2 集合预报技术的发展 |
| 1.5.3 预报策略研究的必要性 |
| 1.5.4 统计-动力相结合的预报方法研究 |
| 1.6 本文研究问题的提出 |
| 第二章 模式和资料 |
| 2.1 Lorenz模式 |
| 2.1.1 建立理想试验的“实况数据集” |
| 2.1.2 理想试验的检验统计量 |
| 2.2 T63L16月动力延伸业务预报模式简介 |
| 2.3 海气耦合模式的业务回报 |
| 2.3.1 大气模式和海洋模式及其耦合 |
| 2.3.2 汛期预测的历史回报 |
| 2.4 所用资料 |
| 2.5 月DERF业务预报 |
| 2.5.1 月平均环流预报的集成方法 |
| 2.5.2 CMA/NCC的业务月预报 |
| 2.6 预报结果的检验标准 |
| 2.7 小结 |
| 第三章 相似性原理与动力相似预报的物理基础 |
| 3.1 相似预报、可预报性和低频流型三者的关系 |
| 3.1.1 相似预报与可预报性 |
| 3.1.2 相似预报与低频流型 |
| 3.2 距平模式、切线性模式与相似-动力模式 |
| 3.3 Lorenz系统的理论分析和数值试验 |
| 3.3.1 统计相似预报范例 |
| 3.3.2 Lorenz模式预报误差与相似性的关系 |
| 3.3.3 模式误差影响的全局试验分析 |
| 3.4 实际大气不同尺度确定性预报误差的相似性 |
| 3.4.1 逐日预报误差的相似性 |
| 3.4.2 月平均环流预报误差的相似性 |
| 3.4.3 大气韵律现象与季节预报误差的相似性特征 |
| 3.5 动力相似预报的方法和物理基础 |
| 3.5.1 模式误差与相似-动力方法的理论分析 |
| 3.5.2 三类相似性问题 |
| 3.5.3 动力相似预报的物理基础 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 统计-动力相结合的相似误差订正法 |
| 4.1 提出反问题 |
| 4.2 等价的相似-动力模式 |
| 4.3 相似误差订正法 |
| 4.3.1 对预报误差的预报——基于所有资料 |
| 4.3.2 对预报误差的预报——动力相似预报方程 |
| 4.3.3 对ACE进行理想化极限情形的定性分析 |
| 4.3.4 关于ACE的分类和若干技术问题 |
| 4.4 误差估计方法 |
| 4.4.1 超平面近似法 |
| 4.4.2 最小二乘意义下的简单线性估计算法 |
| 4.4.3 误差估计的三维变分同化方法 |
| 4.5 误差订正间隔与相似更新周期 |
| 4.6 ACE与国外初始倾向误差订正方法的比较 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 相似误差订正法的数值试验 |
| 5.1 相似误差订正法与相似—动力模式的比较 |
| 5.1.1 个例分析 |
| 5.1.2 相似更新周期对预报影响的全局试验 |
| 5.2 相似误差订正法的Lorenz模式全局试验 |
| 5.2.1 参数PAU、ICE和IOS时ACE的影响 |
| 5.2.2 不同模式参数误差情况下ACE的性能 |
| 5.2.3 不同误差估计方案和相似个数对ACE的影响 |
| 5.2.4 理想化观测误差对ACE性能的影响 |
| 5.3 相似误差订正中误差诊断方案及改进 |
| 5.4 T63复杂模式的数值试验 |
| 5.4.1 逐日环流的预报 |
| 5.4.2 旬平均环流的预报 |
| 5.4.3 月平均环流的预报 |
| 5.5 有关海温对于ACE预报的影响问题 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 基于多个参考态更新的动力相似预报方法及应用 |
| 6.1 多个参考态的使用与动力相似预报的新方法 |
| 6.2 最佳预报向量的估计 |
| 6.3 多参考态更新方法的概念流程 |
| 6.4 Lorenz模式的ADM和MRSU理想化试验 |
| 6.4.1 DAP各方法的个例对比试验 |
| 6.4.2 MRSU的全局试验结果 |
| 6.5 T63全球谱模式的预报试验 |
| 6.5.1 试验方案设计 |
| 6.5.2 试验结果分析 |
| 6.6 小结 |
| 第七章 基于模式误差参数化的相似-动力集合预报方法 |
| 7.1 集合预报与相似性原理的关系 |
| 7.2 基于相似误差订正法的模式误差参数化方案(MEP) |
| 7.2.1 减小模式误差的基本问题 |
| 7.2.2 减小模式误差的另类途径 |
| 7.2.3 一种基于ACE的模式误差参数化方案的发展 |
| 7.3 传统集合预报中存在的问题 |
| 7.4 相似-动力集合预报的新方法 |
| 7.4.1 集合预报新方法的研究背景 |
| 7.4.2 提出相似-动力集合预报的新方法 |
| 7.5 基于MEP的相似-动力加权集合和过程集合 |
| 7.5.1 相似-动力加权集合(ADWE)及其理想化试验 |
| 7.5.2 相似-动力的过程集合(ADPE) |
| 7.6 相似-动力集合预报试验性系统(ADEFES) |
| 7.6.1 ADEFES的设计方案 |
| 7.6.2 实时相似-动力延伸预报(ADERF)的准业务试验 |
| 7.6.3 月平均环流预报 |
| 7.6.4 逐日环流预报 |
| 7.6.5 不同尺度波的预报 |
| 7.6.6 资料质量对实时ADERF准业务预报结果的影响 |
| 7.7 小结 |
| 第八章 相似误差订正法在短期气候预测中的应用 |
| 8.1 事后相似误差订正方法 |
| 8.2 FACE在月平均环流预报中的应用试验 |
| 8.2.1 月尺度预报误差的估计 |
| 8.2.2 FACE在MMC预报中应用的个例研究 |
| 8.3 在季节预测中FACE的理论误差估计方法 |
| 8.4 FACE在动力季节预测中的应用 |
| 8.4.1 夏季平均环流场的误差估计 |
| 8.4.2 FACE应用到季节预测中的试验方案设计 |
| 8.4.3 针对FACE的可预报性研究 |
| 8.4.4 夏季平均环流的FACE预报试验 |
| 8.4.5 夏季降水的FACE预报试验 |
| 8.4.6 相似个数对FACE预报技巧的影响 |
| 8.5 小结 |
| 第九章 相似选取的若干问题和大气低频流型相关研究 |
| 9.1 相似选取中变量选择问题 |
| 9.1.1 相似变量的选择与使用多变量度量相似性 |
| 9.1.2 不同变量场的选择对动力相似预报影响的试验 |
| 9.2 海-气系统中不同尺度相似的选取问题 |
| 9.2.1 两级相似选取方法和综合相似指标 |
| 9.2.2 海-气系统中的演变相似和倾向相似 |
| 9.3 相似选取中资料形式的影响 |
| 9.3.1 基于谱系数的相似指标(SCAI) |
| 9.3.2 基于格点和谱系数相似指标的比较试验 |
| 9.4 相似选取中相似度量的影响 |
| 9.5 相似选取与空间自由度的关系 |
| 9.5.1 整体相似和局部相似问题 |
| 9.5.2 全球相似与区城相似问题 |
| 9.6 相似选取中其他相关问题的讨论 |
| 9.6.1 相似选取的技术问题 |
| 9.6.2 资料数量对相似选取的影响 |
| 9.6.3 所选取相似的质量与预报技巧的关系 |
| 9.6.4 大气和海洋涛动对动力相似预报技巧的影响 |
| 9.7 建立具有少数空间自由度的EOF数据集 |
| 9.8 北半球夏季5～9月大气低频流型的研究 |
| 9.8.1 方案设计与低频流型的识别 |
| 9.8.2 低频流型的合成图 |
| 9.8.3 低频流型的优势转换关系 |
| 9.8.4 低频流型的历史分布状况 |
| 9.8.5 中国夏季大尺度低频雨型及其转换模的研究 |
| 9.9 小结 |
| 第十章 总结、讨论与展望 |
| 10.1 全文总结 |
| 10.2 相关问题的讨论 |
| 10.3 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 预报误差估计的三维变分同化方法 |
| 附录Ⅱ 英文名称缩写列表 |
| 附录Ⅲ 中国夏季大尺度低频雨型及其转换模 |
| 附录Ⅳ 个人简介及在学期间发表论文情况 |
| 致谢 |
四、以大气温压场连续演变表征下垫面热状况的长期天气数值预报方法（论文参考文献）
- [1]以大气温压场连续演变表征下垫面热状况的长期天气数值预报方法[J]. 郭秉荣,史久恩,丑纪范. 兰州大学学报, 1977(04)
- [2]水文非线性多变量自记忆模型研究 ——以和田蒸发为例[D]. 张高锋. 西安理工大学, 2008(12)
- [3]利用历史资料订正数值模式预报误差研究[D]. 于海鹏. 兰州大学, 2016(08)
- [4]长期天气数值预报的若干问题[J]. 范远荣. 气象, 1979(09)
- [5]新中国成立70年以来的中国大气科学研究:气候与气候变化篇[J]. 黄建平,陈文,温之平,张广俊,李肇新,左志燕,赵庆云. 中国科学:地球科学, 2019(10)
- [6]论过去资料在数值天气预报中使用的理论和方法[J]. 龚建东,丑纪范. 高原气象, 1999(03)
- [7]大气动力学方程组全局分析的研究进展[J]. 谢志辉,丑纪范. 地球科学进展, 1999(02)
- [8]短期气候数值预测的进展和前景[J]. 丑纪范,徐明. 科学通报, 2001(11)
- [9]基于历史资料提取稳定分量方法的改进研究及在模式中的应用[D]. 曾宇星. 兰州大学, 2016(01)
- [10]动力相似预报的策略和方法[D]. 任宏利. 兰州大学, 2006(09)