界殼論及其應(yīng)用

■曹鴻興 封國林

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界殼論及其應(yīng)用

■曹鴻興 封國林

系統(tǒng)論將世界視為系統(tǒng)與系統(tǒng)的集合，研究世界的任何部分，界殼論則把研究目標(biāo)放在系統(tǒng)怎樣通過其周界影響環(huán)境，以及環(huán)境通過周界反作用于系統(tǒng)。因此，可以說界殼論是系統(tǒng)科學(xué)的一個(gè)分支。

雞蛋的外殼、地球的大氣層、人的衣服、生物膜、國界和互聯(lián)網(wǎng)中的防火墻等都是界殼現(xiàn)象，它普遍存在于物質(zhì)世界和精神世界。界殼論是研究系統(tǒng)周界的一般性理論，即研究存在于系統(tǒng)周界中的某些共同規(guī)律及其在信息、工程、物理、生物、心理和哲學(xué)等領(lǐng)域中的應(yīng)用。

本文從應(yīng)用角度介紹界殼論，先通過實(shí)例來說明什么是界殼論，從界殼論的起源、演化及其應(yīng)用范疇來說明界殼問題的普遍性，然后論述界殼論的基本原理，進(jìn)一步敘述界殼論的種種應(yīng)用實(shí)例，特別是其在氣象中的應(yīng)用。

系統(tǒng)論將世界視為系統(tǒng)與系統(tǒng)的集合，研究世界的任何部分，就是研究相應(yīng)的系統(tǒng)本身及其與環(huán)境的關(guān)系。界殼論則把研究目標(biāo)放在系統(tǒng)怎樣通過其周界影響環(huán)境，以及環(huán)境通過周界反作用于系統(tǒng)。因此，可以說界殼論是系統(tǒng)科學(xué)的一個(gè)下屬分支。對(duì)系統(tǒng)周界或邊界的研究早已有之。在微分方程中的邊值問題，早在19世紀(jì)就已提出，是早期的界殼論問題， 不過，這里邊界只是一個(gè)從屬體，而不是研究的主體。從瓦特蒸汽機(jī)出現(xiàn)后，人們就研究各種各樣的熱工系統(tǒng)，研究這些系統(tǒng)的熱量輸入和輸出以及怎樣防止熱量的損失。熱工系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)都和界殼論的主要論題——交換和保護(hù)相聯(lián)系。又如動(dòng)物冬眠早為人們所關(guān)注，生物學(xué)家對(duì)此做了深入的觀測和分析。冬眠的洞可以使動(dòng)物免受或少受寒冷侵犯，同時(shí)，不吃不喝、減緩呼吸是動(dòng)物用身體來衛(wèi)護(hù)自己免于死亡?？梢钥吹?，動(dòng)物冬眠時(shí)有雙重界殼——洞和體表在起作用。界殼論是從演繹的角度來討論這些早已存在的問題，加以從當(dāng)代科學(xué)來統(tǒng)一地研究，創(chuàng)立新的概念和理論。

一、界殼現(xiàn)象

在現(xiàn)實(shí)世界中存在著大量的界殼現(xiàn)象。例如一個(gè)村莊或一個(gè)城市，只有為數(shù)不多的若干條道路與其周圍相通，也就是，進(jìn)出村莊或城市是受到約束的。在現(xiàn)代，信息通道暢通與否反映了其城市的發(fā)達(dá)程度。一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜保證這個(gè)細(xì)胞可以存活下去并且可以與外界交換物質(zhì)和能量，這都?xì)w因于離子在細(xì)胞膜中來回運(yùn)動(dòng)。在兩個(gè)不同的國家或部落間存在深深的心靈隔閡，可以引起這兩個(gè)國家和部落之間的持續(xù)沖突甚至戰(zhàn)爭。衣服是為防風(fēng)保暖，但盔甲是為了防刀箭，盔甲是古代戰(zhàn)爭的重要防身手段。

在國家的邊界上都有國防軍把守，防止他國人進(jìn)入。只有在若干口岸才準(zhǔn)許人員、物資進(jìn)出。而口岸的多少與繁忙程度往往是該國經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的反映。

動(dòng)物幾乎都有領(lǐng)土行為。一只動(dòng)物到了某地會(huì)用尿把周圍圈起來，防止其他動(dòng)物侵入。一只外來昆蟲誤入蟻群就會(huì)被咬死，是動(dòng)物的保護(hù)行為。又如貓的自保護(hù)行為，只要房間里放個(gè)箱子，很快貓會(huì)將其占領(lǐng)。

不同宗教之間的溝壑是十分顯著的，教義的不同、崇拜對(duì)象的不同以及儀式的差別，使得其難以溝通。于是各種不同類別的宗教都結(jié)成了幾乎準(zhǔn)封閉的界殼。為了世俗利益和權(quán)力，以及地盤的爭奪，會(huì)發(fā)展成宗教戰(zhàn)爭。十字軍東征就是歷史范例。

二、界殼論的提出與發(fā)展

界殼論由中國學(xué)者曹鴻興于1988年提出，已有專著出版，且召開過全國性學(xué)術(shù)討論會(huì)及出版論文集，互聯(lián)網(wǎng)上也已有許多有關(guān)界殼論的介紹和研究。提出界殼理論是由于受到自然現(xiàn)象和周圍環(huán)境的啟發(fā)。例如龜、鱉、蝸牛長有一個(gè)堅(jiān)硬的甲殼用以保護(hù)自己，盡管它們因此而行動(dòng)緩慢，卻正是這重甲殼保護(hù)了它們免受吞噬，以致繁衍生息，在與地球環(huán)境和生態(tài)的殘酷斗爭中保存下來，沒有滅絕。又如，當(dāng)你工作在某一個(gè)單位，你就在這單位登記在冊，不能隨便離開，要受到該單位規(guī)章制度的種種約束。單位就是約束你的一個(gè)界殼。你生活在特定社會(huì)中，呆在特定國家，生活在某個(gè)城市或鄉(xiāng)村，你就生活在特定的界殼中。這些界殼現(xiàn)象需要從物理、數(shù)學(xué)、生物學(xué)和社會(huì)學(xué)等角度來研究。而學(xué)術(shù)分支一旦被提出，就有不斷深入研究的潛力。

界殼論的第一篇文章為《界殼現(xiàn)象及其學(xué)術(shù)框架》，2002年正式發(fā)表于《集對(duì)分析與界殼論的研究與應(yīng)用》一書中。有關(guān)界殼論的第一本專著《系統(tǒng)周界的一般理論——界殼論》于1997年出版，奠定了界殼論發(fā)展的基礎(chǔ)。而2011年出版的《界殼論精要及其應(yīng)用》一書則己顯示出其發(fā)展的豐富內(nèi)容。Modeling of System Boundary:Periphery Theory一書即將出版，預(yù)示著該項(xiàng)研究正向國際化邁進(jìn)。界殼論是界殼現(xiàn)象的模型化， 2008年以前主要以描述連續(xù)的微分方程作為模型化的手段，由于微分方程的數(shù)學(xué)難度，限制了它在許多學(xué)科中的應(yīng)用。此后，提出了界殼量化的原理和數(shù)學(xué)方法，開辟出了更多應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是人文科學(xué)中的應(yīng)用途徑。

三、界殼及其理論

界殼理論是研究系統(tǒng)周界的一般性理論，它并不具體研究個(gè)別系統(tǒng)周界，而是研究存在于系統(tǒng)周界中的共同規(guī)律。界殼論認(rèn)為系統(tǒng)是由若干相互作用的部分組成的復(fù)合體，與系統(tǒng)相鄰并與之依附的部分稱為環(huán)境或者外界，分隔系統(tǒng)與環(huán)境的邊界稱為周界。無論從系統(tǒng)向環(huán)境或是從環(huán)境向系統(tǒng)的物質(zhì)、能量、信息的傳輸都必須經(jīng)過這一周界。系統(tǒng)周界對(duì)系統(tǒng)的生存、調(diào)控和演化起著關(guān)鍵作用，甚至是決定性的作用。如果系統(tǒng)的周界具有：

1）衛(wèi)護(hù)系統(tǒng)的生存和發(fā)展，

2）進(jìn)行環(huán)境和系統(tǒng)間的交換，

則把這樣的周界稱為界殼。界殼論研究界殼的普適性規(guī)律，從一般意義上研究界殼的結(jié)構(gòu)、功能和行為。例如，界殼論不研究城墻是怎么建的，城門用什么建；只研究城墻的一般性功能，即防衛(wèi)敵人，且通過城門，人員和物資得以進(jìn)出，以維持城里人的生存。

界殼論從一個(gè)全新觀點(diǎn)來討論諸如系統(tǒng)平衡和發(fā)展、生命生存、種族沖突、信息安全等不同學(xué)科中的問題?？梢哉f，界殼論是一塊正待開拓的科學(xué)處女地。

四、界殼要素

周界中衛(wèi)護(hù)系統(tǒng)的部分稱為界壁，其交換功能的部分則稱為界門或通道。無論界壁還是界門都占有空間維度。因此，本質(zhì)上界殼是在環(huán)境和系內(nèi)之間占有空間或相空間的特定位置?？梢哉f界殼是空間意義上的物理概念。

1.開放度

從結(jié)構(gòu)上講，界殼由界壁（W）和界門或通道（P）組成。設(shè)系統(tǒng)的周界記為L，其周長為l，定義界殼開放度ρ為通道寬度p與周長l之比，即

開放度ρ是界殼論的基本概念。界門大小取決于多種因素，例如家居的門的寬度和高度就取決于人的身高和身寬，以及家具大??；海關(guān)多寡取決于進(jìn)出人員和物資的多少。顯然，開放度是結(jié)構(gòu)上的，對(duì)不同的物質(zhì)、能量和信息，開放度是不同的。例如古代城門只限制人員和物資的進(jìn)出，卻不能阻止陽光的進(jìn)入；也就是說，作為生命十分需要的陽光這一能量，城墻對(duì)它而言是全開放的，即ρ =1。

2.交換率

另一個(gè)重要的界殼要素是交換率，它是功能上的，是對(duì)能量、物質(zhì)或信息通過界門能力的量度。例如A機(jī)場的空運(yùn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于B機(jī)場，人跑步時(shí)的空氣交換量比平靜時(shí)要大。

交換率α定義為通過界門交換的實(shí)際量Es與存在于環(huán)境和系統(tǒng)中的可交換量Ee之比：

這是一個(gè)較為抽象的定義，對(duì)于具體問題要設(shè)計(jì)適合該問題的交換率。交換包括輸入和輸出兩部分。凈交換量則是輸入和輸出之差。輸入和輸出是一個(gè)極為廣泛的概念，從某個(gè)城市的能源糧食供應(yīng)、垃圾的運(yùn)出和處理，到食物、空氣進(jìn)入人體和糞便、汗液的排出等。

3.界壁抗力

界壁是用來衛(wèi)護(hù)系統(tǒng)的，其衛(wèi)護(hù)功能的大小可以用抗力來表示。例如，烏龜殼的抗力顯然比蜻蜓的外殼抗力要大。從這些例子可以歸納出界壁抗力R是界壁結(jié)構(gòu)C、外在攻擊A和系統(tǒng)狀態(tài)D的函數(shù)，即：

針對(duì)不同的問題可以定義相應(yīng)的界壁抗力。例如設(shè)計(jì)一個(gè)水壩就可以用相應(yīng)的水力學(xué)方程來計(jì)算；酒桶的破損強(qiáng)度可以用實(shí)驗(yàn)來確定。確定界壁抗力在實(shí)際問題中是十分重要的。

五、界殼的數(shù)學(xué)描述

界殼可由微分方程和離散界元的量化來定量描述。在控制論和系統(tǒng)論中，微分方程是描述系統(tǒng)狀態(tài)變化的主要手段，作為系統(tǒng)一部分的周界，顯然可以用微分方程來描述。尤其是偏微分方程，它對(duì)系統(tǒng)邊界的描述，也正是界殼論所需要的。但怎樣把這些有關(guān)成果應(yīng)用到界殼論，至今尚處初創(chuàng)階段?，F(xiàn)舉一例說明。

在蟲口模型中，可以加進(jìn)一個(gè)開關(guān)參數(shù)δ，即

式中，λ為模型參數(shù)，構(gòu)造一個(gè)可以依據(jù)x增量自動(dòng)調(diào)整的參數(shù)δ，

公式（4）中，當(dāng)x的增加量等于或超過前一時(shí)刻的增加量時(shí)，關(guān)閉開關(guān)，參數(shù)δ=0，阻止系統(tǒng)外的物質(zhì)、能量或信息進(jìn)入；當(dāng)x的增加量低于前一時(shí)刻的增加量時(shí)，開關(guān)打開，參數(shù)δ=1，允許系統(tǒng)外的物質(zhì)、能量或信息進(jìn)入。顯然這是一個(gè)界門交換隨著系統(tǒng)狀態(tài)而變的自適應(yīng)模型。

離散界元量化的基本原理為：設(shè)界殼元素為界元u，其衛(wèi)護(hù)度為μ（u），交換度為ν（u），也就是對(duì)每一個(gè)界元u都給定一對(duì)值[μ(u),ν(u)]∈[0,1]，μ(u)+ν(u)≤1。由此導(dǎo)出界殼的各種量度和計(jì)算公式。

μ，ν可以根據(jù)專業(yè)知識(shí)事先給定，如同模糊集合論中給定隸屬函數(shù)那樣；也可以運(yùn)用量測數(shù)據(jù)來計(jì)算。有了μ，ν，就可以對(duì)界殼的總衛(wèi)護(hù)度和總交換度進(jìn)行對(duì)比分析。也可以對(duì)不同界殼做定量比較，進(jìn)一步可分析界殼功能的時(shí)間演化，并建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)未來制作預(yù)報(bào)。界元量化為界殼論在多個(gè)科學(xué)分支，特別是在社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)中的應(yīng)用提供了有效的數(shù)學(xué)工具。

六、界殼論的應(yīng)用

由于界殼論的研究對(duì)象是系統(tǒng)的周界，而系統(tǒng)是一個(gè)普適概念，系統(tǒng)也必然由它的周界來與其環(huán)境相分隔，因此界殼論的應(yīng)用自然十分廣泛。從物質(zhì)世界到精神領(lǐng)域，從自然科學(xué)到社會(huì)科學(xué)，可以是描述性應(yīng)用，也可以是數(shù)學(xué)性應(yīng)用。已應(yīng)用的領(lǐng)域有：水文水資源、農(nóng)業(yè)生態(tài)、交通運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、熱工工程、網(wǎng)絡(luò)安全、抽象代數(shù)、核物理、礦產(chǎn)和體育等。

1.市場

當(dāng)一個(gè)公司在某個(gè)方面很強(qiáng)大時(shí)，那就會(huì)圍繞著這個(gè)強(qiáng)點(diǎn)形成流程、資源的協(xié)同方式，這種方式很像一種殼，讓殼里面的東西被強(qiáng)化，擱置殼外面的東西。當(dāng)膠片相機(jī)是柯達(dá)、佳能等主要利潤來源的時(shí)候，它很難去做數(shù)碼相機(jī)，因?yàn)檫@是新技術(shù)，要冒風(fēng)險(xiǎn)，初期利潤又低，正常情況下一般人是不會(huì)去做的，這是墨守成規(guī)的企業(yè)形成的自我約束界殼。所以，突破市場的往往是小企業(yè)，在原來的戰(zhàn)場拼殺不過該領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，就只能先做點(diǎn)另類的東西，付出辛苦工作，但只要技術(shù)有潛力，到后來就可能成為時(shí)代的主宰。

2.軍事

冷兵器時(shí)代，士兵和將領(lǐng)都穿上盔甲，以防刀槍刺入。而在熱兵器時(shí)代，則發(fā)明了坦克，既能攻又能防。中國的城墻和西方的城堡都是為防敵人進(jìn)攻而建的。且有門洞可以出入，以進(jìn)行人員和物質(zhì)的交流。中國的長城則是漢民族為防異族入侵而建的。長城上設(shè)有多處關(guān)口，如山海關(guān)、居庸關(guān)和嘉裕關(guān)等，同樣是為交流物資和信息而設(shè)。到全球化時(shí)代，則出現(xiàn)了導(dǎo)彈防御系統(tǒng)。針對(duì)信息戰(zhàn)，設(shè)立防火墻。既要讓有用信息進(jìn)入系統(tǒng)，又要攔截病毒、木馬和黑客等的入侵?？傊?，一部軍事技術(shù)史，也是一部界殼論原理的應(yīng)用和成長史。

3.生物

生物中有各種各樣的界殼現(xiàn)象，從細(xì)胞膜到宏觀物體，形成種種界殼套?？梢哉f，生物是界殼論的活生生的模板。這里僅舉“生物入侵”一例來說明。生物入侵是指某種生物從外地自然傳入或人為引種后成為野生狀態(tài)，并對(duì)本地生態(tài)系統(tǒng)造成一定危害的現(xiàn)象。

七、界殼論在氣象中的應(yīng)用

氣象部門作為一個(gè)系統(tǒng)來研究，顯然不同于諸如鐵道、水利等部門，占主導(dǎo)地位的是信息流而不是物流。氣象信息的交換都需通過“氣象界門”，否則無法進(jìn)出氣象系統(tǒng)?？梢哉f，氣象部門是一類典型的信息型界殼系統(tǒng)。例如，不少受災(zāi)群眾因缺乏快速通信設(shè)備而不能及時(shí)得到氣象預(yù)報(bào)，遭到傷害乃至死亡；又如，城市熱島效應(yīng)就是因?yàn)橄蛲馍嵬ǖ捞灾聼崃慷逊e在系統(tǒng)（城市）內(nèi)的結(jié)果。在氣象中已有的應(yīng)用領(lǐng)域有：氣象災(zāi)害、設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象、統(tǒng)計(jì)氣象、天氣預(yù)報(bào)和氣象服務(wù)等。

1.氣候溫室效應(yīng)

大氣圈是地球生命的保護(hù)層。大氣使地球表面溫度維持在適合生命發(fā)生、發(fā)展的范圍。自工業(yè)革命以來，向大氣排放二氧化碳、甲烷等溫室氣體，使大氣能透過太陽短波輻射，而地面長波輻射被增加了的溫室氣體反射了回來。于是地球熱平衡遭到破壞。形象地比喻，原來的大氣是一條薄被子，現(xiàn)在，由于溫室氣體增加，大氣變?yōu)橐粭l厚被子，地表熱量散發(fā)不到地球以外的空間去。所以氣候溫室效應(yīng)是一個(gè)典型的界殼論問題。散熱通道不暢，地球必然增溫。

2.大氣的螺旋結(jié)構(gòu)

從界殼論來探討大氣中的螺旋狀結(jié)構(gòu)（圖1）。根據(jù)界殼論，系統(tǒng)邊界要有足夠的開放度和交換率，以便讓足夠的環(huán)境能量進(jìn)入系統(tǒng)，系統(tǒng)才能生存和發(fā)展。也就是試圖從系統(tǒng)的能量平衡方程導(dǎo)出大氣的螺旋狀結(jié)構(gòu)。

通過邊界s進(jìn)入系統(tǒng)的能量應(yīng)滿足：

式中M為動(dòng)能、位能和勢能之和再加壓力p，Vn為法向速度。在臨界情況下上式取等號(hào)，對(duì)二維流場引入速度勢，在一定假設(shè)條件下，可以導(dǎo)出一個(gè)泊松方程，齊次情況下即討論拉普拉斯方程的解，其中它的一個(gè)調(diào)和函數(shù)解即為對(duì)數(shù)螺線，即有

式中，χ為速度勢，r和θ為距離和夾角，k1、C2為常數(shù)。

圖1　云的螺旋狀結(jié)構(gòu)

3.大氣可預(yù)報(bào)性

大氣可預(yù)報(bào)性是氣象學(xué)的一個(gè)經(jīng)典問題，一直在學(xué)術(shù)上受到重視。若在初始場上有誤差，則對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)方程積分經(jīng)多長時(shí)間，誤差倍增或更大，這一時(shí)間長度稱之為可預(yù)報(bào)性。Thompson和Lorenz等研究了大氣可預(yù)報(bào)性，奠定了動(dòng)力可預(yù)報(bào)性的理論基礎(chǔ)。至今，一般認(rèn)為，逐日天氣預(yù)報(bào)的可預(yù)報(bào)時(shí)效為2～3周。后來把可預(yù)報(bào)性擴(kuò)展到統(tǒng)計(jì)可預(yù)報(bào)性，乃至統(tǒng)計(jì)-動(dòng)力可預(yù)報(bào)性。由于對(duì)可預(yù)報(bào)性的定義和研究方法不同，可預(yù)報(bào)性研究多種多樣，結(jié)論差別也不小。這里，用界殼論原理來探討大氣可預(yù)報(bào)性，顯然，不同于上述傳統(tǒng)方法，可以說是研究大氣可預(yù)報(bào)性的另類途徑。

把開放度的概念引伸到時(shí)間維度，定義可預(yù)報(bào)度

式中，

式中，n表示用初始觀測值x0對(duì)時(shí)段T的天氣作第n步預(yù)報(bào)，β為與氣象變量有關(guān)的系數(shù)，可取β=︱b︱，β=1/Cv等，b為變量的一階自回歸系數(shù)，Cv為變量的變差系數(shù)，q為由觀測x0的時(shí)刻到預(yù)報(bào)制作時(shí)刻的時(shí)段。稱ζ為界殼論意義下的大氣可預(yù)報(bào)度。ζ為研究信息（如溫度、濕度、氣壓等）經(jīng)過通道q來做T時(shí)段天氣預(yù)報(bào)所具有的可預(yù)報(bào)度，由于q越長，制作預(yù)報(bào)時(shí)利用的觀測信息離得越遠(yuǎn)，顯然其可預(yù)報(bào)度越小，故式中采用（1?μ）的形式。取β=1，式（7）變?yōu)?/p>

當(dāng)取β=︱b︱時(shí)，若β=1，則b=1，即自回歸系數(shù)取1，即變量下一時(shí)刻的預(yù)報(bào)量等于初始時(shí)刻的實(shí)測值，再下一時(shí)刻的預(yù)報(bào)量仍等于初始時(shí)刻的實(shí)測值，……，如此下去。因此可以稱它為“呆子”預(yù)報(bào)，即“呆子”預(yù)報(bào)的可預(yù)報(bào)度。

取T為24h，若制作24h預(yù)報(bào)，則n=1；做48h預(yù)報(bào)，則n =2，依此類推。計(jì)算中取q=1，2，3，4。由此用式（8）進(jìn)行計(jì)算。結(jié)果表明，不管預(yù)報(bào)日數(shù)d長短，隨q增加，可預(yù)報(bào)度ζ值減小，這在d=1時(shí)最明顯。同時(shí)，用同一初始觀測值做預(yù)報(bào)，隨著預(yù)報(bào)步數(shù)增加，可預(yù)報(bào)度ζ值隨之減小。

進(jìn)一步對(duì)可預(yù)報(bào)度數(shù)據(jù)做黃金分割，發(fā)現(xiàn)天氣可預(yù)報(bào)度中存在黃金分割率。把逐日預(yù)報(bào)長度分成1～3d，4～8d和9～20d三段，最長只能報(bào)到21d，因?yàn)檫@是最后一個(gè)分割點(diǎn)，且預(yù)報(bào)度已小于0.05。根據(jù)現(xiàn)在的天氣預(yù)報(bào)水平，1～3日為逐日天氣預(yù)報(bào)的可信段，4～8日為預(yù)報(bào)可參考段，9～20日為開發(fā)段， 21日為預(yù)報(bào)時(shí)效極限值。顯然，這些結(jié)果與傳統(tǒng)可預(yù)報(bào)性的研究所得是相當(dāng)一致的。

致謝：本文由全球變化研究國家重大科學(xué)研究計(jì)劃（2012CB955902）和國家自然科學(xué)基金（41375079）共同資助。

深入閱讀

曹鴻興.1997.系統(tǒng)周界的一般理論——界殼論.北京:氣象出版社.

曹鴻興,陳國范,封國林.2001.界殼理論在氣象中的應(yīng)用.氣象科技,29(3):46-50.

曹鴻興,封國林,蔡秀華,等.2011.界殼論精要及其應(yīng)用.北京:科學(xué)出版社.

趙克勤,曹鴻興.2002.集對(duì)分析與界殼論的研究與應(yīng)用.北京:氣象出版社.

（作者單位：曹鴻興，中國氣象科學(xué)研究院、國家氣候中心；封國林，國家氣候中心、揚(yáng)州大學(xué)物理與技術(shù)學(xué)院）