科技与创新
科技與創新
과기여창신
Science and Technology & Innovation
2014年
21期
148-150
,共3页
杜言霞%林辉阳%汪月霞%温继昌
杜言霞%林輝暘%汪月霞%溫繼昌
두언하%림휘양%왕월하%온계창
符号动力学%信息熵%暴雨%小波去噪
符號動力學%信息熵%暴雨%小波去譟
부호동역학%신식적%폭우%소파거조
symbolic dynamics%information entropy%rainstorms%wavelet de-noising
暴雨是世界上最主要的灾害之一,每年都会给国民经济和人民的生命财产造成巨大的损失。但是,暴雨预报是非常困难的,造成这种情况的根本原因是对大气环流短时间的突变和强对流天气系统发生、发展的机理了解得非常少。这其中包括对大气内部的动力机制及其与外部环流之间相互作用的物理过程和热带、中纬度的各种天气系统异常变化的机理,特别是对多尺度相互作用的研究还非常浅显。假如忽略一些随机因素的影响,大气系统可以被认为是一个确定性的非线性系统。符号动力学是非线性科学的一个分支,有着深厚的理论基础,它已慢慢成为实际工作中所要掌握的工具之一。信息熵是信息论中最重要的物理量之一,它把非线性科学与统计学结合起来,已经成为了一种分析非线性问题的重要工具。利用符号动力学和信息熵对暴雨过程进行研究具有一定的探索意义,通过分析大量暴雨过程的熵曲线,发现大部分暴雨过程在发生前10 d内,其熵值达到了极小值。这一征兆的发现表明,该方法在对暴雨事件进行监测和预报方面具有一定的研究价值。
暴雨是世界上最主要的災害之一,每年都會給國民經濟和人民的生命財產造成巨大的損失。但是,暴雨預報是非常睏難的,造成這種情況的根本原因是對大氣環流短時間的突變和彊對流天氣繫統髮生、髮展的機理瞭解得非常少。這其中包括對大氣內部的動力機製及其與外部環流之間相互作用的物理過程和熱帶、中緯度的各種天氣繫統異常變化的機理,特彆是對多呎度相互作用的研究還非常淺顯。假如忽略一些隨機因素的影響,大氣繫統可以被認為是一箇確定性的非線性繫統。符號動力學是非線性科學的一箇分支,有著深厚的理論基礎,它已慢慢成為實際工作中所要掌握的工具之一。信息熵是信息論中最重要的物理量之一,它把非線性科學與統計學結閤起來,已經成為瞭一種分析非線性問題的重要工具。利用符號動力學和信息熵對暴雨過程進行研究具有一定的探索意義,通過分析大量暴雨過程的熵麯線,髮現大部分暴雨過程在髮生前10 d內,其熵值達到瞭極小值。這一徵兆的髮現錶明,該方法在對暴雨事件進行鑑測和預報方麵具有一定的研究價值。
폭우시세계상최주요적재해지일,매년도회급국민경제화인민적생명재산조성거대적손실。단시,폭우예보시비상곤난적,조성저충정황적근본원인시대대기배류단시간적돌변화강대류천기계통발생、발전적궤리료해득비상소。저기중포괄대대기내부적동력궤제급기여외부배류지간상호작용적물리과정화열대、중위도적각충천기계통이상변화적궤리,특별시대다척도상호작용적연구환비상천현。가여홀략일사수궤인소적영향,대기계통가이피인위시일개학정성적비선성계통。부호동역학시비선성과학적일개분지,유착심후적이론기출,타이만만성위실제공작중소요장악적공구지일。신식적시신식론중최중요적물리량지일,타파비선성과학여통계학결합기래,이경성위료일충분석비선성문제적중요공구。이용부호동역학화신식적대폭우과정진행연구구유일정적탐색의의,통과분석대량폭우과정적적곡선,발현대부분폭우과정재발생전10 d내,기적치체도료겁소치。저일정조적발현표명,해방법재대폭우사건진행감측화예보방면구유일정적연구개치。
Rainstorms is the main disaster in the world and lead huge losses of national economy and people’s life and property every year, but the prediction of rainstorms is very difficult. The basic reason is that we are unclear to the sudden change of atmospheric circulation and the occurrence and development mechanism of severe convective weather;include the inner dynamic mechanism and the physical interaction process of it with the external atmospheric circulation and the abnormal change mechanism of various weather system in tropical and middle latitude zone. Especially, the research on multi-scale interaction is lack. Atmospheric system is a deterministic nonlinear system if a few random factors are ignored. Symbolic dynamic which have gradually become a tool of practitioners is a branch of nonlinear science and has a strong theoretical foundation. Entropy is a basic physical quantity and it is apply widely in nonlinear science, statistical mechanics, and optimum signal processing, and so on. Using symbolic dynamics to explore storm event has some certain significance, the entropy curves of a large number of heavy rain are analyzed and the entropy has reached its minimum ten days before most of the heavy rainfall in the storm. So it is valuable in monitoring and forecasting heavy rain events.