基于扩散滤波的多尺度三维变分研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

李冬  王喜冬  张学峰  吴新荣  李威  韩桂军 《海洋通报》2011,30(2):165-171

将扩散方程引入三维变分分析,揭示了传统3D-VAR不能有效提取多尺度观测信息的根本原因,即观测导致的目标函数梯度在空间的不连续分布.将扩散滤波融入基于梯度的最优化算法,发展了基于扩散滤波的多尺度3D-VAR.海表面温度数据同化试验结果表明,新方法可从长波至短波有效地提取多尺度的观测信息.  相似文献   

Impact of sea spray on upper ocean temperature during typhoon passage: simulation with a 1-D turbulent model     

张连新  张学峰  韩桂军  吴新荣  崔晓健  邵彩霞  孙春健  张晓爽  王喜冬  付红丽 《中国海洋湖沼学报》2015,33(5):1164-1180

At the interface between the lower atmosphere and sea surface, sea spray might significantly influence air-sea heat fluxes and subsequently, modulate upper ocean temperature during a typhoon passage. The effects of sea spray were introduced into the parameterization of sea surface roughness in a 1-D turbulent model, to investigate the effects of sea spray on upper ocean temperature in the Kuroshio Extension area, for the cases of two real typhoons from 2006, Yagi and Soulik. Model output was compared with data from the Kuroshio Extension Observatory (KEO), and Reynolds and AMSRE satellite remote sensing sea surface temperatures. The results indicate drag coefficients that include the spray effect are closer to observations than those without, and that sea spray can enhance the heat fluxes (especially latent heat flux) considerably during a typhoon passage. Consequently, the model results with heat fluxes enhanced by sea spray simulate better the cooling process of the SST and upper-layer temperature profiles. Additionally, results from the simulation of the passage of typhoon Soulik (that passed KEO quickly), which included the sea spray effect, were better than for the simulated passage of typhoon Yagi (that crossed KEO slowly). These promising 1-D results could provide insight into the application of sea spray in general circulation models for typhoon studies.  相似文献   

中国海及邻近海域卫星观测资料同化试验   总被引：4，自引：0，他引：4  

何忠杰  韩桂军  李威  李冬  张学峰  王喜冬  吴新荣 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2010,40(9)

利用1个基于POMgcs海洋模式和多重网格三维变分同化方法建立的中国海及邻近海域海面高与三维温盐流数值预报模型,通过一系列数值试验,研究了同化卫星测高和卫星遥感海面温度观测资料对该模型预报能力的影响。试验结果表明,同化卫星测高资料可明显改善海面高度与三维温度和盐度的分析预报效果,使1 200 m以上的温度预报误差减小0.16℃,并能有效提高对海洋中尺度现象的预报能力;同化卫星遥感海面温度对100 m以上的温度和盐度的预报效果有所改善,可使海面温度的预报误差减小10%。  相似文献   

引入差比关系法分析西北太平洋TOPEX/POSEIDON卫星高度计测高数据   总被引：7，自引：0，他引：7  

刘克修  马继瑞  韩桂军  范振华  许崇金 《海洋学报》2002,24(4):1-10

TOPEX/POSEIDON(T/P)卫星高度计数据信息中存在周期成分混淆问题.对其中的一类混淆引入差比关系方法对混淆的分潮进行分离.卫星轨道交叉点资料包括升轨和降轨资料,资料量比沿轨点资料多1倍,经分析发现:在已有为期6a多的观测资料时间序列中,在沿轨处混淆的分潮如K₁和SSA在交叉点处不再混淆,可以直接分离.因此首先对交叉点资料进行调和分析.然后由交叉点的分析结果得到分潮间的差比关系,处理到相近的沿轨点处,从而得到沿轨点的调和常数.用引入差比关系方法,对西北太平洋海区6a多的T/P卫星高度计资料进行了潮汐分析,并与沿岸及岛屿验潮站资料进行了比较,所得结果较满意.  相似文献   

关于二阶伴随模型的理论研究   总被引：9，自引：2，他引：7  

韩桂军  何柏荣  马继瑞  李冬 《海洋学报》2000,22(3):15-19

Hesse矩阵-目标函数关于控制变量的二阶偏导数形成的矩阵,在变分数据同化过程中以及敏感性分析等方面起着重要的作用;它可以通过建立数学模型的一阶和二阶伴随模型求得.以浅水方程模型为例,利用泛函的Gâteaux微分和Hilbert空间上伴随算子的概念,导出了一阶和二阶伴随模型并由此得到Hesse矩阵.改进了Zhi Wang等(1992)建立的二阶伴随模型理论.  相似文献   

利用伴随法优化非线性潮汐模型的开边界条件：Ⅰ.伴随方程的建立及“？…   总被引：7，自引：1，他引：6  

韩桂军  何柏荣 《海洋学报》2000,22(6):27-33

本研究采用基于最优控制理论的伴随法,把观测资料同化到陆架海域潮汐数值模型中去,优化开边界条件,提高数值预报的精度。潮汐模型的控制方程为考虑平流项、非线性底摩擦和侧向涡动性项的非线性浅不方程组;采用Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子法建立了伴随模型。研究分两部分：第一部分即本文,建立非线性浅水方程模型的伴随方程、给出目标函数的梯度,并实现“孪生”数值试验;第二部分另文给出。  相似文献   

利用伴随法优化非线性潮汐模型的开边界条件Ⅰ．伴随方程的建立及“孪生"数值试验   总被引：1，自引：1，他引：0  

韩桂军  马继瑞  刘克修  李冬 《海洋学报》2000,22(6)

本研究采用基于最优控制理论的伴随法,把观测资料同化到陆架海域潮汐数值模型中去,优化开边界条件,提高数值预报的精度．潮汐模型的控制方程为考虑平流项、非线性底摩擦和侧向涡动粘性项的非线性浅水方程组;采用Lagrange乘子法建立了伴随模型．研究分两部分：第一部分即本文,建立非线性浅水方程模型的伴随方程、给出目标函数的梯度,并实现“孪生”数值试验;第二部分另文给出．  相似文献   

Assimilated Tidal Results of Tide Gauge and TOPEX/POSEIDON Data over the China Seas Using a Variational Adjoint Approach with a Nonlinear Numerical Model   总被引：3，自引：0，他引：3  

韩桂军  李威  何忠杰  刘克修  马继瑞 《大气科学进展》2006,23(3):449-460

  相似文献   

海洋数据同化与数据融合技术应用综述   总被引：1，自引：0，他引：1  

吴新荣  王喜冬  李威  韩桂军  张学峰  付红丽  李冬 《海洋技术学报》2015,34(3):97-103

简述了不同数据同化和数据融合方法在海洋环境监测与预测方面的应用、国内外相关业务单位的海洋分析和预报系统的现状,以及海洋数据同化将来的业务化应用的发展趋势。四维变分和集合卡尔曼滤波正在成为国际上海洋环境分析与预报的主要应用方向,海-气耦合数据同化以及海冰数据同化是目前数据同化方法研究的热点。  相似文献   

利用卫星观测海面信息反演三维温度场   总被引：3，自引：0，他引：3  

王喜冬  韩桂军  李威  齐义泉 《热带海洋学报》2011,(6)

基于历史观测的温盐剖面资料,采用回归分析方法统计出海面温度异常、海面动力高度异常与温度剖面异常之间的相关关系;然后利用高分辨率的卫星遥感海表面温度(SST)和卫星观测海面高度(SSH)信息重构了三维海洋温度场。在台湾岛周边海域建立了时间分辨率为天、空间分辨率为0.25°×0.25°的三维温度分析场。通过与实测资料的比较分析,文章所构建的分析场能够较好地描述海洋三维温度场的结构特征,能够较为真实地反映海洋的中尺度变化过程。该分析场可以作为海洋数值模式的初始场,也可以作为伪观测同化到海洋数值再分析和预报系统中,进而改善三维温、盐、流的数值再分析和预报。  相似文献