湖南汛期降水异常的时空分布特征研究

利用湖南19个测站23年(1959～2001年)4～9月的降水量资料，用EOF、REOF、小波分析对湖南汛期降水的特征场分布、分区特征、周期性和突变性等时空分布特征进行了诊断研究。研究结果表明：EOF分析得到的前三个典型场可以很好的反映湖南汛期降水空间分布的异常结构，即具有整体一致的空间结构，南北相反的空间结构，中部和周围地区相反变化的空间结构。旋转后的前6个空间模态可以较好地代表湖南汛期降水的6个异常敏感区：湘北、湘中、湘南、湘东南、湘西、湘东北。利用小波分析方法研究湖南汛期降水的周期性及其突变性发现，湖南汛期降水存在着明显的3年、7年和23年的特征时间尺度和周期性振荡；并且在今后相当长的一段时间内，湖南汛期的降水将逐年减少，并将转入干旱时期。     

中国人均生态足迹和生物承载力构成的变动规律

基于熵值法提出能够衡量生态足迹和生物承载力构成多样性的生态足迹构成指数和生物承载力构成指数两个新概念,计算并构建了中国人均生态足迹构成指数和生物承载力构成指数较为理想的ARIMA预测模型分别为ARIMA(2,1,1)、ARIMA(1,1,1).结果表明,2006～2010年,中国人均生态足迹构成指数将在波动中有所下降,生物承载力构成指数持续下降,未来4年可持续发展潜力在波动中也将有所降低.中国人均生态足迹构成指数与10个驱动因素的偏最小二乘回归分析发现,正相关因素依次为城镇人口、第一产业产值、总人口、进出口贸易总额、第三产业产值,负相关因素依次为政府消费、农业人口、居民消费、人均GDP、第二产业产值.     

日食一厄尔尼诺系数及其应用

通过比较本世纪以来的厄尔尼诺年和日食资料,发现了高纬（包括极区）日食与厄尔尼诺年之间存在着一定的因果关系。通过定义年日食一厄尔厄诺系数Ｒ１和累积日食一厄尔尼诺系数Ｒ２后,可以发现当某年的Ｒ１≥９或Ｒ２≥１０．５级时,则当年必为厄尔尼诺年,反之亦然．本文还提出了日食诱发厄尔尼诺现象的热一动力机制,并预测２０００年将是一个强厄尔尼诺年．     

树轮资料(1511～1954)太阳活动的多尺度分析——EMD方法的应用

用EMD对Stu iver等提供的树轮14C资料进行分析,结果为:①得到太阳活动的准3、6、11、22、44、110、200、300 a的周期;从趋势项中可以得到准600 a甚至更长的周期波动;②可以判断太阳活动经典的极小期,与公认的极小期有一定的滞后性。从树轮14C含量的变化趋势中可以判断从1954~2100年的太阳活动变化逐渐变强,从2100~2350年太阳活动逐渐开始变弱;③从每个尺度周期波动的时变特征中可以得到,即使在太阳活动的极小期,太阳活动依然存在频率和强度不同的周期波动。     

中国GDP增量与能源消费增量关系的多尺度分析

能源是一个国家经济增长和社会发展的重要物质基础,经济的发展和能源的利用有着密不可分的关系.本文用EMD方法首次对我国GDP增量和能源消费增量之间的关系进行比较分析,以期从一个崭新的途径上来揭示GDP增量波动周期与能源消费增量波动周期的相互关系,进而揭示GDP和能源消费之间的关系,从而为社会经济的长远规划、能源发展战略以及有关政策法规的制定提供一定依据.研究结果表明:我国GDP增量的波动周期为4年、11年、18年和31年:能源消费增量的波动周期为4年、10年、18年和27年,两者的波动周期基本吻合.将他们的IMF分量进行对比,发现能源消费和GDP二者是相互依赖的,这一结论符合经济学的理论,能源的需求促进经济的发展,而能源的发展要以经济增长为前提,能源的短缺将制约经济的发展.因此,千方百计增加能源供给,提高能源利用效率.是确保我国经济持续稳定发展的一项重要任务.     

长期预报的相空间分量组合法

在做长期预报时,我们常用的统计建模理论有这么一个缺点:当建模者事先对系统一无所知;或虽在建模前已经可以决定应变量与变量之间的关系,但赖以建模的数据又太少;我们则无法根据资料来建模,或不可避免地将自己的偏见带入模式中。为此,Ivakhnenko提出了数据处理的组合法(GMDH)[1],而其回归方程的阶数是根据某些判据而较客观地自动给出。此外,传统的统计预报理论一般是基于时间这一维“空间”的。由于一维空间无法“容纳”分数维D2>1的吸引子,故必将丢失许多关于系统吸引子演化的重要信息,从而导致某些方面的预报不准确。为此,我们把GMDH技术与相空间理论结合起来,\n提出了以下的相空间分量组合法(GMPSC)。     

湍流能谱与分数维

本文首先根据间隙湍流结构的自相似性和KdV—Burgers方程的鞍—焦异宿轨道行波解,求得了间隙湍流的分数维D与波数比b以及D与自相似结构尺度R的关系;其次,模拟了在不同R下的D—b关系以及不同b下的D—R关系;最后,还求得了湍流能谱和分数维以及能谱指数与D的关系。模拟结果表明,(d|β|/dD)>0,这和A.J.Chorin的结论是一致的。     

STUDY ON MIXED MODEL OF NEURAL NETWORK FOR FARMLAND FLOOD/DROUGHT PREDICTION

The paper concerns a flood/drought prediction model involving the continuation of time seriesof a predictand and the physical factors influencing the change of predictand.Attempt is made toconstruct the model by the neural network scheme for the nonlinear mapping relation based onmulti-input and single output.The model is found of steadily higher predictive accuracy by testingthe output from one and multiple stepwise predictions against observations and comparing theresults to those from a traditional statistical model.     

我国9大气候区降水特性及其物理成因的研究Ⅰ——基本特性分析

首先利用旱涝Z指数对全国9大气候区的旱涝进行了评定，并给出我国9大气候区旱涝Z指数的分布图。分析结果表明，1950年代我国除新疆地区处于偏早期外，其它几个区都处于多雨量期，1960年代由多雨向少雨转变的时期，1970年代——1980年代中期我国大部分地区处于雨量偏少期；1990年之后我国各个区的雨量都有所增加。此外，还应用Morlet小波变化对我国9大气候区降水的旱涝周期变化、旱涝分型及变化趋势进行了分析。研究结果表明：在16年、32年层次变化上，各气候区在不同时间段上，8年层次上降水的变化出现了一定的规律：东北、华北在1980年之后存在1年位相差；而长江中下游、江南及华南三者之间在1951～1970年时段上依次有着2年的位相差；长江中下游、内蒙及新疆之间依次存在着3年位相差。