气候系统性态行为的研究PDF电子书下载

1． 气候参数和多平衡态 1

1.1 日食-El Ni？o系数及其应用 1

1.1.1 日食诱发El Ni？o的热动力机制 1

1.1.2 日食-El Ni？o系数 3

1.2　关于行星反照率假设的讨论 11

1.2.1 关于Wang s假设的讨论 11

1.2.2　关于行星反照率取值范围的讨论 13

1.2.3　对Budyko和Sellers假设的讨论 14

1.2.4　对North等人的假设的讨论 14

1.2.5　关于行星反照率的非线性反馈假设 15

1.2.6　结论 16

1.3　多参数非线性零维气候系统 16

1.3.1　模式的建立 17

1.3.2　反照率反馈作用对气候性态行为的影响 18

1.3.3　有效放射率对气候性态的影响 21

1.3.4　反照率、有效放射率共同作用对气候性态行为的影响 22

1.3.5　结论 23

1.4　普适双变量一维气候系统的分岔约束条件 25

1.5 天气-气候系统的反演建模及其应用 27

1.5.1 反演方法 28

1.5.2　天津局地气候系统的反演建模 31

1.5.3　定性分析 33

1.6　大气对流的阻尼模型 36

1.6.1　阻尼对流模型 38

1.6.2　性态行为的研究 39

1.6.3　结论 45

1.7　间隙湍流的β模式 45

1.7.1 二维流的相体积和标度尺度 46

1.7.3 能谱指数与分维和波数比的关系 48

1.7.2　Renyi维数，奇异值和权重函数 48

1.7.4　结论 50

2． 气候振子系统 51

2.1 海-气相互作用气候振子模式 51

2.1.1　模式的建立 51

2.1.2　非线性稳定分析 54

2.1.3　 非线性扰动方程的紊动性态 55

2.1.4　存在阻尼时的分岔条件 58

2.1.5 分岔点和极限环的存在唯一性 58

2.1.6 在周期扰动下系统的紊动行为 59

2.2　Saltzman振子气候系统 61

2.1.7　结语 61

2.2.1 自由Saltzman振子的Hopf分岐点 63

2.2.2 随机噪声作用下的Saltzman振子 69

2.2.3 气候演变中的非周期运动 74

2.2.4　差分方程及计算机模拟结果 76

2.3 多参数高阶Saltzman振子系统 79

2.3.1　模式的建立 80

2.3.2　稳定性分析 83

2.3.3　敏感性试验 85

2.3.4 系统演变的数值模拟 87

2.4 附录 91

3． 气候突变和约束条件 94

3.1 气候层次建模技术及其应用 94

3.1.1 气候层次理论 94

3.1.2 数据 96

3.1.3　模式 97

3.1.4　突变时间 101

3.2　一维单变量气候模式及其突变判据 104

3.2.1　模式与方程 104

3.2.2　超熵产生 106

3.2.3　讨论 108

3.3　一维海-气耦合模式及其突变判据 110

3.3.1　模式的建立 111

3.3.2　超熵产生和气候突变判据 114

3.3.3　讨论 117

3.4　大气CO2含量和气候突变 118

4． 随机气候系统 123

4.1　高阶非线性随机气候模式 123

4.1.1　一维高阶非线性气候模式的建立 123

4.1.2　关于T0的概率密度分布及其讨论 125

4.1.3　最可几态温度与时间和纬度的关系 133

4.2　双变量随机气候模式 136

4.3　大气（气候）系统可预报性问题的讨论 139

4.3.1　可预报性的有关理论 139

4.3.2　非线性可预报动力系统和非线性浑沌动力系统 142

4.3.3　关于模式系统可预报性问题的讨论 143

4.3.4　关于模式系统可预报时间尺度问题的讨论 143

附录1　反演建模参考程序 145

附录2　从时间序列提取Lyapunov指数的参考程序 155