气候与环境的数学关系

借助天文学知识和常微分方程理论建立数学模型,反映地表温度与地面接受太阳的短波辐射强度、地面向外放射能量的系数、地表比热系数和远离地面的高空大气温度之间的内在联系,研究了环境对气候和温度滞后现象的影响,得到3个结论:(1)地表温度函数正向Liapunov渐近稳定,即地球具有自我调节地表温度的能力;(2)地面向外放射能量的系数与地表环境几乎无关;(3)某地的比热系数越大,则地表温度与太阳短波辐射强度之间的滞后量越大,地表温度变化越小,环境越舒适.最后根据国家气象局提供的连续5年(1996-2000年)的具体气象资料,分析了北京、武汉、石家庄、大连、桂林、酒泉、敦煌和吐鲁番等8个地区(其中北京、大连和酒泉纬度接近但地理环境明显不同)的日平均温度变化情况,所得结果与模型分析一致,验证了模型的合理性和实用性.