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东亚持续强冬季风影响赤道海表温度初始异常的数值试验研究 被引量：11
1
作者 吴国雄 尉艺 刘辉 《气象学报》 CSCD 北大核心 2000年第6期641-651,共11页
通过数值模拟和理论分析 ,文中指出在强东亚季风期间不仅在欧亚大陆和北印度洋出现强大的反气旋环流异常 ,而且通过海气相互作用在北太平洋西部和西北部形成异常气旋式流场 ;在其东南部产生异常反气旋式流场。在这种流场异常的驱动下赤... 通过数值模拟和理论分析 ,文中指出在强东亚季风期间不仅在欧亚大陆和北印度洋出现强大的反气旋环流异常 ,而且通过海气相互作用在北太平洋西部和西北部形成异常气旋式流场 ;在其东南部产生异常反气旋式流场。在这种流场异常的驱动下赤道西太平洋西风加强 ,海面升高 ,海表温度上升 ,赤道中东印度洋和东太平洋东风加强 ,海面降低 ,海表温度下降。证明由于海表温度异常及海表温度变化趋势存在积分关系 ,因此持续的强东亚冬季风所强迫的沿赤道海表温度变化趋势的上述分布的强讯号可以在海洋中存在近一年之久 ,为尔后赤道太平洋 ENSO事件的可能发展提供初始条件 。 展开更多
关键词 海气相互作用 海表温度异常 冬季风 数值模拟
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全型垂直涡度倾向方程和倾斜涡度发展 被引量：183
2
作者 吴国雄 刘还珠 《气象学报》 CSCD 北大核心 1999年第1期1-15,共15页
文中证明了不仅包括动力因子，而且包括热力因子、摩擦耗散及非绝热加热作用的和可用于三维空间的全型垂直涡度倾向方程。证明经典的、平面上的涡度方程只是它的特例。并且用该全型涡度方程严格证明了倾斜涡度发展（ＳＶＤ）理论。沿着... 文中证明了不仅包括动力因子，而且包括热力因子、摩擦耗散及非绝热加热作用的和可用于三维空间的全型垂直涡度倾向方程。证明经典的、平面上的涡度方程只是它的特例。并且用该全型涡度方程严格证明了倾斜涡度发展（ＳＶＤ）理论。沿着倾斜等熵面下滑的气块，当热力参数ＣＤ减小时，其垂直涡度将发展。最后通过用θ坐标模式模拟一次西南低涡的形成，证明ＳＶＤ引起的涡度发展要比传统所考虑的辐合项的贡献大一个量级。 展开更多
关键词 Ertel位涡 盒子定律 热力参数 涡度 倾斜涡度
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伴随模式生成器 被引量：2
3
作者 程强 曹建文 +1 位作者 王斌 张海斌 《中国科学（F辑:信息科学）》 CSCD 2009年第5期545-558,共14页
伴随模式生成器(ADG)专门用来自动生成伴随模式,以分析求解函数的梯度和Hessian矩阵向量乘积,其计算复杂性与独立变元的数目无关.ADG系统与其他同类软件最大的不同之处在于采用了最小程序行为分解的模式伴随化方法,以及几种全局的静态... 伴随模式生成器(ADG)专门用来自动生成伴随模式,以分析求解函数的梯度和Hessian矩阵向量乘积,其计算复杂性与独立变元的数目无关.ADG系统与其他同类软件最大的不同之处在于采用了最小程序行为分解的模式伴随化方法,以及几种全局的静态相关分析技术.文中首先讨论了相关的概念和方法,然后介绍了ADG系统的基本功能和特色.特别地,文中详细讨论了ADG系统的系统结构和相关技术,包括解决基态值问题的重复计算/数据存储技术和微分代码优化方法.最后给出了几个典型应用和数值测试结果. 展开更多
关键词 梯度 HESSIAN矩阵 伴随模式 自动微分
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自动微分转换系统及其应用 被引量：1
4
作者 程强 王斌 马再忠 《数值计算与计算机应用》 CSCD 北大核心 2003年第4期276-284,共9页
§1.引言 计算微分大致经历了从差商微分,符号微分,手写代码到自动微分几个阶段,与其它几种微分方法相比,自动微分具有代码简练、计算精度高及投入人力少等优点.自动微分实现的基本出发点是:一个数据相对独立的程序对象(模式、过程... §1.引言 计算微分大致经历了从差商微分,符号微分,手写代码到自动微分几个阶段,与其它几种微分方法相比,自动微分具有代码简练、计算精度高及投入人力少等优点.自动微分实现的基本出发点是:一个数据相对独立的程序对象(模式、过程、程序段、数值语句乃至数值表达式)无论多么复杂,总可以分解为一系列有限数目的基本函数(如sin,exp,log)和基本运算操作(加、减、乘、除、乘方)的有序复合.对所有这些基本函数及基本运算操作,重复使用链式求导法则,将得到的中间结果自上而下地做正向积分就可以建立起对应的切线性模式,自下而上地做反向积分就可以建立起对应的伴随模式[1].基于自动微分方法得到的切线性模式和伴随模式,在变分资料同化[2]、系统建模与参数辨识[3]、参数的敏感性分析[4]、非线性最优化以及数值模式的可预测性分析[5]等问题中有着十分广泛的应用. 展开更多
关键词 自动微分转换系统 可靠性 有效性 二元归约法 DFT系统
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模式伴随化的基本规则及其代价分析 被引量：1
5
作者 程强 张林波 王斌 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2004年第6期601-618,共18页
从程序语法结构而不是从具体问题本身出发,提出了基于最小程序行为分解的模式伴随化方法.此方法无论在算法设计上还是在软件实现上均更具普遍性,并具有许多独特的优点.它保留了断点存储技术在减少浮点计算量和降低存储开销方面的优点,... 从程序语法结构而不是从具体问题本身出发,提出了基于最小程序行为分解的模式伴随化方法.此方法无论在算法设计上还是在软件实现上均更具普遍性,并具有许多独特的优点.它保留了断点存储技术在减少浮点计算量和降低存储开销方面的优点,同时克服了其仅仅适用于计算过程均匀可分假设的局限性.首先给出了模式伴随化实现的基本规则,详细介绍了基于最小程序行为分解的模式伴随化方法.然后,基于自动微分(AD)基本假设定义了可分程序空间和微分代价函数,得到了两个反映计算微分代价的基本常数σ和μ.在计算过程均匀可分性假设下,讨论了断点存储在浮点计算量和空间存储开销上的最优实现,证明了深度划分在这两个方面同时具有对数复杂性的结论.最后,详细论证了基于最小程序行为分解的模式伴随化方法在浮点计算量和空间存储开销两个方面同时具有过程引用和划分深度依赖性. 展开更多
关键词 模式伴随化 代价分析 自动微分 最小程序行为 浮点计算 程序语法结构
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