中国近海异常海温数值预报模式研究Ⅰ.模式的建立

本文从近海异常海温的定义和形成机制出发，在原有的海表温度数值预报模式的基础上，考虑了上层海洋对强天气强迫的动力响应和浅海效应，前者包括卷入和卷出、冷水抽吸和暖水辐聚，后者包括潮混合和浅海对短波吸收之影响，从而建立了一个以混合层的温、流、深度为变量的中国近海异常海温数值预报模式．

中国近海异常海温数值预报模式研究Ⅱ.因子分析和试预报

首先对近海异常海温模式的主要影响因子作了概量估计。在此基础上对形成异常高温和异常低温的有利天气系统、主要影响因子和形成时间尺度进行了比较，进而对试预报（后报）个例的选取、初值的形成、试预报结果及其检验进行了说明。最后对这一研究进行了总结和讨论。

一种有限区域海表温度预报模式——II.物理学部分

首先阐述预报模式的物理学方程的内容,它包括海-气的热量交换、云的诊断关系、夹卷和抽吸等几方面,皆以参数化形式给出;在数值积分方面重点讨论了阻尼惯性振荡的数值方法;为了检验模式的预报性能,最后给出几例数值实验以及试预报结果。

一种有限区域海表温度预报模式——Ⅰ.动力学部分

本文探索性地以建立短期SST业务数值预报模式为目的,从中国海域的海洋学特征出发,给出一个物理上合理、业务可行的上混合层二维原始方程预报模式。它包括低频流(黑潮及其分支)方程组、由漂流方程和热力学平流方程组成的动力方程组、从热力学方程中“割裂”出来的模式物理学方程三个组成部分。本模式用于3—5天SST预报,同时也给出混合层平均漂流的预报。由于本文属创新性研究,讨论内容较多,故将文章分作两部分。在部分Ⅰ仅限于讨论模式建立的物理依据以及模式的动力学方面的内容。

大洋环流的刚盖模式与自由表面模式的比较(英文)

首先从海洋原始方程组出发，讨论了刚盖模式（RL）与自由表面模式（FF）的闭合方程组的异同；在包括海底地形的同一模式海盆中，在相同外力──定常的海面风应力和加热场──强迫下，使用这两种模式分别进行了大洋环流的数值模拟。由于选用了适当的初值、运用了时间步长调整技术等，从而加快了模拟速度，节省了CPU时间。对此两模式的结果本文进行了详细比较，尤以流函数、水位、上层温度及垂直速度作为讨论的重点。比较结果证实：使用这两个模式模拟出的大洋环流的各种物理量是一致的。另外，又从大洋环流形成机制上对此一致性作了进一步讨论。最后对这两种模式进行了评价。

海洋预报中的初值形成问题——以SST初始场为例

海洋初值的形成,是开展海洋数值预报的关键问题之一,在我国的海洋预报研究中,它还是一个新课题。本文从海洋观测现状出发,对海洋初值形成的主要环节及其有关理论和处理方法进行了初探,它包括大洋资料选取、资料质量控制、客观分析、初值化及四维同化等5个方面。作为举例,对SST(海表温度)模式的初值形成方法进行了阐述,实际应用表明该方法是稳定而有效的,尽管是初步的。

长江口海域表层水温的季节、年际变化

为研究长江口与黄东海SST变化的异同,根据长江口区引水船海洋站195 9～2 0 0 1年、大戢山海洋站1977～2 0 0 0年月平均表层水温资料,安徽大通水文站1968～1999年月平均径流量资料,利用功率谱分析、Mann Kendall突变检验及相关分析方法,分析长江口区表层水温的季节、年际变化特征。结果表明:长江口区表层水温最高值出现在8月份,最低值出现在2月份。长江口区表层水温的年际变化存在准2年和3～5年的显著振荡周期,东亚季风和长江径流对其变化有影响。长江口区表层水温突变出现在1989年。

海温数值预报资料同化试验Ⅰ．客观分析的最优插值法试验

利用最优插值法发展了一个海温短期数值预报的资料同化系统。并进行了一些客观分析试验。这个同化系统具有下述几个特点：（１）由于海温的保守性，在对每个时次的船舶报ＳＳＴ资料进行同化时，加入了前后相差６ｈ的相邻资料作为同时资料，增加了资料密度，较好地解决了海洋资料相对稀疏引起的问题；（２）利用模式的一系列后报试验结果来估计模式预报误差的标准差，这比常用主观猜测的方法更加客观；（３）对观测资料进行检误的质量控制方案也利用了最优插值的方法，这既在形式上简单又充分利用了所能得到的信息；（４）在数值算法上采用了Ｈｏｕｓｅｈｏｌｄｅｒ变换方法来解方程组而不是采用常规的共轭梯度法，用的先验信息是合理的。利用实际资料进行的试验表明分析结果可以较好地反映真实海温分布状况。

渤海、黄海热结构分析

在多年观测资料基础上 ,以月平均风应力和周平均海表水温 (SST)作为外强迫 ,对黄海、渤海热结构进行了数值模拟 .模拟结果显示渤海的热结构特征自 1 0月至翌年 3月为水温垂直均一的冬季型 ;5～ 8月为分层结构 (由上混合层、跃层、潮混合层组成 )的夏季型 .4月和 9月为两型的过渡期 ,最低水温出现在 2月 ,最高水温表层出现在 8月 ,底层则在 9～ 1 0月 .黄海沿岸浅水区与渤海有相似的热结构 ,黄海冷水团和黄海暖流对其中央槽深水区的热结构有重要影响 .对底层水的影响而言 ,前者夏季显著而后者冬季显著 ,从而导致黄海 (槽 )的底层水与环境相比呈现夏季冷而冬季暖的特征 ,底层水温基本上与表面水温的年变化反相 ;深水区的热结构与渤海相比 ,均一型结构 ( 1～ 3月 )变短 ,分层型结构 ( 5～ 1 1月 )变长 ,底温年变幅 ( 5℃以内 )变小 ,跃层强度增强 .模拟结果还表明 ,黄海暖流的动力仍然是季风环流 ,而对黄海冷水团的形成和发展有无动力影响提出质疑 .

青岛市大气污染时间序列分析预报方法研究

根据青岛市大气污染监测资料 ,采用时间序列分析方法 ,建立多种预报模型 ,有原序列周期外延法、均生函数周期外延法、均生函数逐步回归法以及自回归预报法等 ,最后提出一种综合预报模型。连续预报试验表明 ,综合预报模型优于任何个别预报模型 ,有较好的预报能力。利用马尔可夫概型对污染状态 (轻、中、重 )进行了分级预报试验 ,也获得良好的效果。

SST短期数值预报

以海洋原始方程组为基础,用SST常规船舶资料形成初始场,以气象预报产品提供海表面的强迫场,建立了一个有限区域的SST短期(3～5d)动力数值二维预报模式,开创了第一代SST短期数值预报模式.利用此模式进行了试预报,预报效果良好,实现了表层海水温度数值预报业务化运行,实效为3d的预报精度均方误差达到1.0℃左右.

北及赤道东太平洋SST近半个世纪的长期变化

根据 1951～ 1997年太平洋 SST资料 ,计算分析了东赤道太平洋区 SST和北太平洋 El-Ni o海温场的近 4 7年长期变化趋势 ,并运用距平累积曲线法、信噪比法和跃变参数法 ,分析给出二者变化过程中的转折年和跃变年。结果表明 ,这两者在开始时 ,虽有小段时期呈微小下降 ,但总的变化呈增暖趋势 ;其跃变年前者发生在 1980年 ,后者在 1977年 ;转折年都在 1957年附近和1990年。此外 ,从季平均海温的 EOF1场来看 ,只有秋季才是最典型的 El- Ni o场。

渤、黄、东海表层余流场的一种客观分析——应用物理模型法

海洋的上混合层可近似为温度、盐度和余流的垂直均匀层,如同大气的充分混合层一样。稳定度很大的跃层可看作是流的一个物质面,由此推理混合层内的余流通量可视为是水平无辐散的。本文以物理模型的方法设计了在渤、黄、东海海域求解多连通区域无辐散流的数值解法,研制了一个适用于上混合层积分模式的余流客观分析方法,并用多年平均的8月的余流和混合层深度的观测资料求解了无辐散流场,结果与被海洋学者认知的基于实测资料分析的渤、黄、东海环流图较好地一致。

求解黑潮无辐散流场的数值方法

本文从数学分析及物理概念出发,给出两种求解多连通域Poisson方程的方法:线性迭加法及物理模型法。结果表明,两种方法都是合理和可行的,其结果也是比较一致的。将其理论结果应用于黑潮及其分支上层流场中,所得的客观定量的无辐散流场基本上表现了大尺度黑潮及其分支余流的月平均特征。

有限海域海水表温数值预报改进模式

以海洋上部混合层(UML)存在为基础,建立了考虑UML深度变化的二维层模式。探讨有限区域的短期海表温(SST)业务数值预报模式。预报方程有三:低频流(黑潮及其分支)的无幅散化余流方程组、动力预报方程和模式物理学方程。本模式用于3～5d的SST预报,同时也给出UML平均漂流的预报。指出在大风状况下的降温,UML深是一个重要的影响因子,并与UML为平底时情况进行了比较。

由涡度转移所导致的台风西行运动的讨论

本文在基于大西洋飓风和西北太平洋台风的大量实测资料建立的轴对称、稳定状态台风模式的基础上对涡度转移所导致的台风的西向运动速度(本文称作β速度)进行了分析。量级概算说明对于尺度较大的台风这一β速度是不可忽视的。 文中并把它与台风内力的效果进行了比较。