本项目拟在从热力学基本关系式出发导出比较完整的用于计算移行性大气系统(风暴)熵收支积分形式的熵平衡方程的基础上,通过藉平衡方程对大批风暴生命史演变各主要阶段的来自环境的熵流的计算,揭示负熵流与风暴这一大气系统组织化之间的关系或负熵流对风暴演变趋势的指示性,进而证实熵作为一个热力学系统无序度度量的一般性提法在大气科学中的正确性和适用性,加深人们对大气耗散结构发生发展机理的认识。本项目取得预期成果,有助于近年蓬勃发展的非线性非平衡态热力学及横向学科耗散结构理论的一些最新成果推广应用于大气科学,并为大气科学的研究和发展提供一种新的可供选择的方向。
本项目在从热力学基本关系式出发导出比较完整的用于计算移行性大气系统(风暴)熵收支积分形式的熵平衡方程的基础上,通过藉平衡方程对大批风暴生命史演变各主要阶段的来自环境的熵流的计算,揭示负熵流与风暴这一大气系统组织化之间的关系或熵流对风暴演变趋势的指示性,进而证实熵作为一个热力学系统无序度度量的一般性提法在大气科学中的正确性和适用性,加深了人们对大气耗散结构发生发展机理的认识。特别是对美国2005年卡特琳娜飓风的熵流分析发现,如果利用本项目基于熵流诊断技术而开发出的飓风预报指导方案,当初卡特琳娜的两大预报错失本来是可以避免的。本项目取得的成果,有助于近年蓬勃发展的非线性非平衡态热力学及横向学科耗散结构理论的一些最新成果推广应用于大气科学,并为大气科学的研究和发展提供一种新的可供选择的方向。例如,利用经典熵理论可以诠释全球极端天气气候事件愈演愈烈这一事实理论上和实际上(观测结果)均得到大气的总熵与时俱减,而熵是一个热力学系统(大气即是一个热力学系统)的无序度的度量,大气总熵的与时俱减,意味着大气将离熵极大的平衡态愈来愈远,其中的有序结构将愈来愈复杂,全球极端天气气候事件势将愈来愈频发。