伴随模式同化系统在修正模式地形中的应用   总被引：7，自引：1，他引：7  

李华宏  沈桐立  王曼  洪萍 《南京气象学院学报》2005,28(3):330-336

任何模式都只是实际大气的一种近似模拟，存在误差。鉴于传统的四维资料伴随模式同化系统都是假设模式完全正确仅对初始场进行修正。将伴随模式同化系统应用于修正模式地形误差，通过对不同初始地形的修正试验表明，MM5伴随模式同化系统能很好地对地形误差进行修正，能够反演出与初始气象要素场分辨率相匹配、与模式更协调的地形场，为伴随模式同化系统的广泛应用提供了一种新的思路。  相似文献   

变分同化方法在Lorenz系统中的简单应用研究   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

杜川利  黄向宇  俞小鼎 《气象》2005,31(2):23-26

利用Lorenz模式作变分同化数值试验，通过对一个简单系统的讨论，介绍四维变分同化方法。对初值敏感性和观测点的个数及观测值作了对比试验，发现随着模式对初值敏感性的增加，同化效果会越来越差；观测点越少，观测值误差越大，这些都会影响同化效果，甚至导致同化失败。  相似文献   

改进的切线性模式对一个边界层模式变分资料同化的改善   总被引：7，自引：0，他引：7  

Zhu Jiang  Wang Hui  Masafumi Kamachi 《大气科学进展》2002,19(4):563-582

大气、海洋中边界层物理过程的强非线性会对切线性模式近似（尤其是当积分时间长时）有较大的影响，从而给相应的4维变分资料同化问题的求解造成困难。本构造了Mellor-Yamada湍流封闭模式（level 2.5)的一个改进的切线性模式，相比通常的切线性模式和简化的切线性模式可以提高对非线性扰动的逼近。利用这个改进的切线性模式的伴随模式分别进行了1到7天的变分资料同化试验，得到了满意的结果。而用通常的伴随模式和简化的伴随模式都无法得到令人满意的结果。  相似文献   

The Role of Fractional Crystallization and Assimilationin the Evolution of the Zoned Mukhattata Pluton, Eastern Desert, Egypt     

Said A. El-Nisr  Mohamed M. El-Sayed 《Chemie der Erde / Geochemistry》2002,62(3):216-236

  相似文献   

On the oceanic impact of a data-assimilation method in a coupled ocean-land-atmosphere model     

Clemente A. S. Tanajura  Konstantin P. Belyaev 《Ocean Dynamics》2002,52(3):123-132

 Based on the Kalman filter theory, a new data-assimilation method has been used to improve the 3-D oceanic temperature field of the Center for Ocean-Land-Atmosphere Studies (COLA) coupled general circulation model. This method is applied to assimilate surface and subsurface temperature of in situ measurements from the Pilot Research Moored Array in the Tropical Atlantic project (PIRATA). The assimilation of the PIRATA data produces an improved representation of the thermal state of the ocean and allows a better estimation of other oceanographic quantities, like meridional heat fluxes and zonal currents. The present paper focuses on the tropical Atlantic and, in particular, it contains new reconstructed temperature profiles. One-month forecast experiments during 1999 were performed and the impact of the assimilation is discussed. Received: 24 April 2001 / Accepted: 8 March 2002  相似文献   

在数值预报中应用卫星反演资料的质量控制研究   总被引：2，自引：1，他引：2  

李华宏  沈桐立  王曼 《南京气象学院学报》2003,26(6):749-758

资料变分同化作为提高数值预报准确率的有效手段之一，受到了越来越多的关注。如何将分辨率较高的卫星资料应用到数值预报中，弥补常规观测网时空分辨率的不足，成为数值天气预报的重要课题。以1996年6月28-29日发生在江淮流域的暴雨过程为例，依据其中尺度场和能量场特征，分别以低云量、急流、湿静力能为标准设计了三套质量控制方案。将质量控制后的反演湿度场变分同化并应用到中尺度MM5模式中，结果表明：经质量控制后，可以明显地改善降水区域及降水量的预报；对降水预报，特别是强降水天气过程的预报，该质量控制方案具有普遍意义。  相似文献   

GPS折射角资料的变分同化试验   总被引：3，自引：0，他引：3  

WANG Yunfeng  WANG Bin 《大气科学进展》2003,20(3):479-486

越来越多的新型观测资料为数值天气预报水平的进一步提高提供了许多新的机会。在各种新型的观测资料中,GPS(全球定位卫星系统)折射角资料无疑是非常重要的。GPS折射角资料具有分辨率高、全天候探测、覆盖全球等优点,实现对GPS折射角资料的变分同化,将具有非常重要的意义。文中介绍了如何获得及同化GPS折射角资料的原理。对GPS折射角资料的变分同化可以分为两种:间接同化和直接同化,文中对这两种方法都作了具体介绍。在变分同化的最小化过程中,计算效率无疑是最重要的,而优化步长的计算又直接关系到算法效率的成败。根据最小化算法的特点,通过数学推导,得出一种适合于各种最小化算法的计算优化步长的自适应方法。最后,还利用1995年10月11日的GPS折射角资料进行了数值试验,结果表明了变分同化方法和计算优化步长方法的有效性。  相似文献   

Assimilating data into open ocean tidal models     

Gennady A. Kivman 《Surveys in Geophysics》1997,18(6):621-643

The problem of deriving tidal fields from observations by reason of incompleteness and imperfectness of every data set practically available has an infinitely large number of allowable solutions fitting the data within measurement errors and hence can be treated as ill-posed. Therefore, interpolating the data always relies on some a priori assumptions concerning the tides, which provide a rule of sampling or, in other words, a regularization of the ill-posed problem. Data assimilation procedures used in large scale tide modeling are viewed in a common mathematical framework as such regularizations. It is shown that they all (basis functions expansion, parameter estimation, nudging, objective analysis, general inversion, and extended general inversion), including those (objective analysis and general inversion) originally formulated in stochastic terms, may be considered as utilizations of one of the three general methods suggested by the theory of ill-posed problems. The problem of grid refinement critical for inverse methods and nudging is discussed.  相似文献   

扩展卡尔曼滤波数据同化试验--基于Lorenz(1960)系统的研究   总被引：4，自引：0，他引：4       下载免费PDF全文

费剑锋  韩月琪  王云峰  侯志明 《气象科学》2004,24(4):413-423

本文采用Lorenz(1960)系统，在只考虑初始误差及观测误差而不考虑模式误差的情况下，利用扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter)数据同化方法进行了数值模拟试验。数值试验的结果表明：扩展卡尔曼滤波数据同化方法对系统状态的估计有较好的改善作用，能有效的抑制估计误差的增长；加大观测频率，可以进一步改善数据同化的效果，使估计误差进一步减小；由于模式误差的存在，系统的不稳定能量会不断的累积，出现了估计误差的异常增长和计算的不连续现象，在模式预报方程中的均值演变方程加人二阶偏差纠错项，对控制估计误差的异常增长，进一步改善数据同化的效果有较明显作用。  相似文献   

多普勒雷达资料4DVAR同化反演的模拟研究   总被引：21，自引：5，他引：21  

许小永  郑国光  刘黎平 《气象学报》2004,62(4):410-422

利用Sun等建立的同化模式和四维变分同化方法对多普勒雷达资料反演大气风场、热力场和微物理场进行了模拟试验研究.反演的基本思路是将4DVAR同化方法应用到三维云模式,定义价值函数表征雷达资料与模式预报结果之间的差别,通过极小化价值函数得到反演场,价值函数相对模式控制变量的梯度由伴随模式求取.试验结果表明,4DVAR同化技术能够从单(双)多普勒雷达资料反演大气三维风场、热力场和微物理场.各个变量反演精度高低与同化过程中变量受约束的大小程度呈正相关.速度场和雨水场反演精度较高,温度场、云水和水汽的反演精度次之,温度场的准确反演需要较长的同化时间.价值函数中加入背景场,哪怕是单点探空给出的平均场信息也有利于提高反演精度.在采用单部多普勒雷达资料进行反演时,速度场的反演误差较大.反演区相对雷达站的位置变化对速度场反演结果有一定的影响,而对其他变量的反演影响很小.两个时次的雷达观测资料基本足够提供反演所需的时间演变信息,同化更多时次的雷达资料,反演效果改进很小.雷达观测资料的缺值会显著降低同化效果,甚至可能导致同化失败,引入背景场可以改善这一状况.4DVAR同化技术对于雷达观测资料误差不太敏感.利用双多普勒雷达合成风场提供水平风场边界条件是比较准确可靠的.在反演主体离边界较远时,VAD风场也基本可用作水平风场边界条件.微物理场的反演对模式中的微物理参数化方案较敏感.  相似文献