导读:本文包含了同化系统应用论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:资料,数值,数据,线性,系统,方根,反射率。
同化系统应用论文文献综述
何静,陈敏,仲跻芹,洪晓媛[1]（2019）在《雷达反射率叁维拼图观测资料在北方区域数值模式预报系统中的同化应用研究》一文中研究指出以业务应用为目标,开展雷达反射率叁维拼图观测资料在北方区域数值预报系统中的同化应用研究。采用雷达反射率间接同化方法同化北方雷达反射率拼图观测资料,重点关注其对降水、湿度、温度及风的预报能力影响。首先,基于2017年8月雷达拼图观测资料批量同化和对比试验,对雷达拼图资料同化应用效果进行定量评估,结果表明雷达拼图资料同化虽然加大了地面风场预报误差,但在降水预报和湿度、温度预报等方面有明显的改善作用。其次,选择在业务中预报难度较大的强降水个例开展分析研究,分析表明:(1)同化雷达拼图观测资料有效提高了模式降水预报性能,临近降水发生的循环起报时次预报效果更好;(2)对于短时间多次强降水过程发生的预报,循环同化雷达拼图资料可及时弥补模式中由于前次降水导致的水汽、能量等消耗及热/动力条件削弱,持续支持降水系统发展。最后,通过考察雷达反射率的不同同化方案,发现同化反演水凝物或者估计水汽均能改善模式降水预报性能,但是同化估计水汽对降水预报性能的改善更为明显,联合使用两方案能同时对水凝物分布、热力场等进行调整,可提高模式降水预报性能。(本文来源于《气象学报》期刊2019年02期）
梁延飞,臧增亮,尤伟,张添姿,胡译文[2]（2018）在《葵花8卫星AOT叁维变分同化系统设计及应用》一文中研究指出资料同化是提高数值模式预报效果的必要条件之一~([1-3])。气溶胶光学厚度(aerosol optical thickness,AOT,aerosol optical depth,AOD)是整层大气铅直气柱内气溶胶消光系数的垂直积分,可以提供大气气溶胶的垂直柱浓度信息~([4-6])。对AOT进行同化,可以有效提高空气质量模式的预报效果~([7])。日本新一代的静止气象卫星葵花8号~([8])(Himawari-8,H8),于2014年10月10日发射升空,2015年7月7日开始向全球实时广播数据。日本宇宙航空研究开发机构(Japan Aerospace Exploration(本文来源于《第35届中国气象学会年会 S12 大气成分与天气、气候变化与环境影响暨环境气象预报及影响评估》期刊2018-10-24）
王雅萍,韩海涛,景毅[3]（2018）在《WRF模式同化系统对不同观测数据集的应用对比研究》一文中研究指出同化不同观测资料数据集得到的模拟结果大有差异,而实际应用中资料的获取及同化前的预处理也是一项耗时的工作,因此针对不同的研究目的,采用适当的观测资料进行同化是必要的。采用WRF模式同化系统,同化收集到的2种观测资料数据集(分别为全国观测资料数据集和NCEP ADP全球地面观测数据集),并将2种同化试验与未同化模拟结果对比得出:同化不同观测资料数据集对模拟效果影响较大,尤其对垂直方向上的模拟效果影响要大于对地面的;同化国家站数据集在垂直方向上优势明显,但在低空的模拟效果不如加入更多观测数据类型的NCEP ADP数据集的模拟效果;对受局地影响较大的要素,同化对模拟的改善作用显着;相比NCEP ADP数据集,WRF模式在同化国家站数据集后需要更长的积分时间来与之协调,因此选择合适的模式积分开始时间与同化资料的有效时间是必要的。(本文来源于《气象与环境科学》期刊2018年03期）
傅承浩,郜吉东,王云恒,唐杰,周长青[4]（2018）在《雷达资料同化在可致龙卷的强暴雨系统分析中的一些应用》一文中研究指出近十几年来,一直致力于开发一个适用于对流尺度的叁维变分同化系统。在最近版本的系统中,目标函数定义为包括背景项、观测项(包括常规观测、雷达径向风和反射率)和一些弱约束项。背景误差协方差矩阵的空间相关是通过递归滤波的方法来实现的。并且利用了背景误差协方差矩阵的平方根使目标函数的条件数减小,从而加速了求解过程。在系统研发的初期阶段,把重点放在对雷达径向风的分析上,最近几年的研究延伸到了在变分框架内对反射率资料的同化上。在此基础上,为NOAA的"基于数值模式的预警"研究课题发展了一个根据当前天气形势的演变,动态定位分析区域的实时高频率(5 min)、高分辨率(1 km)风场分析系统。文中将给出几个实例分析。在NOAA灾害性天气试验基地的初步评估中,该实时系统得到了很好的评价。在结论部分将简要介绍两种新的资料同化方法:集合叁维变分同化、混合叁维变分和卡尔曼同化方法。当前正在评估这些方法在对流尺度强风暴天气分析和预报中的应用。(本文来源于《气象科技进展》期刊2018年03期）
童文雪[5]（2017）在《针对短时对流降水预报的WRF变分同化系统改进与应用研究》一文中研究指出短时对流性降水的预报一直以来是气象研究和业务领域的重要挑战之一。高分辨率数值天气预报模式的应用极大地提高了短时对流性降水定量预报的准确性,而构建准确的初始场是提高模式预报的关键。很多业务运行的变分同化系统使用流函数和速度势作为动量控制变量。然而对于有限区域高分辨率资料同化来说,流函数和速度势作为动量控制变量会过度平滑分析增量,忽略小尺度信息,影响分析场和预报的准确性。针对这个问题,本文基于WRFDA系统框架,首次建立了以水平风场为动量控制变量的变分同化系统。对多个对流降水个例进行资料同化和预报试验,考察了不同动量控制变量对于短时对流性降水预报的影响,结果表明改进后的叁维变分同化系统可以有效提取观测资料包含的对流尺度信息,并同时保持背景场的大尺度平衡,能使分析场风场更接近观测,并提高短时降水预报水平。本文发展了针对1小时更新循环的分步同化方案,该方案有效地解决了在现有变分同化系统中如何有效融合多种观测资料,同时保持各尺度系统相互平衡的问题。该方案是将大尺度的常规观测和小尺度、高分辨率的观测资料分步同化,从不同尺度的观测中分别提取出大尺度和对流尺度的信息。分步同化方案在1小时更新循环系统的应用在多个降水个例中都有效提高了 0-12h的降水预报。进一步的分析显示,分步同化方案可以使分析场中同时保留大尺度和对流尺度的信息,从而使预报出的降水在位置和强度等方面都更准确,因此降水预报评分有明显提高。由于在改进的WRFDA变分同化系统中使用了水平风场作为控制变量,水平速度的两个分量不相关,变量之间缺少平衡。分析场中的不平衡可能会导致预报中产生虚假的降水。针对这个问题,本文在WRFDA叁维变分同化的目标函数中,新增加了连续方程约束,抑制同化过程中噪声的影响。将新的约束项应用于1小时更新循环系统,可以有效改善分析场中动力平衡,减少虚报,从而提高对流降水的短时预报水平。通过多个降水个例验证,分步同化方案和约束项的作用在统计意义上起到稳定的正效果。本文针对短时对流性降水预报这一难点问题,基于WRFDA系统从资料同化入手进行了有针对性的研究,通过修改变分同化系统的控制变量,改进多尺度资料的同化方法以及添加新的动力约束等方法来改进降水显式预报的水平。从多次降水个例的详细分析结果来看,这些研究显着地提高了短时强降水预报的能力。同时,这些研究的改进已集成到WRFDA最新的官方版本中,并应用于实时运行的系统,为业务中短时降水预报提供了可行有效的参考方案,对于提升短时降水预报水平有重要的意义。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2017-05-01）
闵锦忠,车渌,郭亚凯[6]（2016）在《基于自动站资料的WRF-EnSRF陆面同化系统的效果检验及应用》一文中研究指出基于集合平方根滤波方法(En SRF)同化方法和NOAH陆面模式的WRF-En SRF陆面同化系统,同化了江苏省70个自动站资料进行试验,研究加入不同的同化资料(地表温度、10 cm土壤温度、20 cm土壤温度)及初始扰动强度的大小对陆面数据同化系统性能的影响,以及对不同区域(降水大值区和降水小值区)的分析场进行效果对比,并且检验了同化系统在一次典型的梅雨锋暴雨的同化效果,证明了这个系统的有效性和可行性。对于资料选取试验,比较全场平均的同化时刻分析场模拟观测相对真实观测的均方根误差可以得到:同化地表温度资料并且初始扰动强度1 K的时候同化效果最理想。对于选定的降水大值区和降水小值区来讲,降水大值区的土壤温度和土壤湿度分析场更加接近于真实场。运用于一次梅雨锋暴雨的同化实验,对于最后一个同化时次的分析场作为背景场做集合预报,最终证明预报结果是有效的。土壤温度、土壤湿度、地表温度和近地面风场的预报结果都较用NCEP再分析资料直接做预报作为控制试验的结果有不同程度的改进。这说明该系统应用于实际同化中的性能较为良好,可以应用于实际土壤湿度与温度的预报。(本文来源于《大气科学学报》期刊2016年03期）
张洪芹[7]（2016）在《POD/NLS-4DVar的改进及在陆面数据同化系统中的应用》一文中研究指出数据同化算法是将模式模拟和观测数据相融合的方法论,POD/NLS-4DVar算法是一种先进的数据同化算法,该算法融合了当前主流的两大同化算法(集合卡尔曼滤波EnKF和四维变分同化算法4DVar)的优势,但依然存在发展的空间,本论文旨在针对该算法待发展之处,提出解决策略、进一步完善POD/NLS-4DVar算法。POD/NLS-4DVar作为一种混合数据同化算法(4DEnVar),采用基于集合的同化算法估算背景误差协方差B的策略,即用有限集合样本估算B,这种策略会因取样不足导致虚假相关,基于集合的同化算法一般通过局地化过程消除样本不足造成的虚假相关,而局地化方案的不同选择也必然会影响到其最终的同化效果。本论文分别提出了两种局地化策略,即自适应局地化方案和集合扩展局地化方案,将其应用到POD/NLS-4DVar算法,并通过Lorenz-96为预报模式的同化系统进行算法验证,验证结果如下:将自适应局地化方案引入到POD/NLS-4DVar算法,由于采用了稀疏技术和EOF分解技术,构造的稀疏流自适应修订(Sparse Flow-Adaptive Moderation,SFAM)局地化框架的计算代价显着降低。采用SFAM局地化框架的POD/NLS-4DVar算法与采用SENCORP局地化框架(Smoothed ENsemble Correlations Raised to a power)、静态局地化框架(Static)的结果相比,同化精度更高,表现为与观测值的均方根误差最小。将集合样本扩展的局地化方案引入到基于Gaussian-Newton迭代算法的非线性集合四维变分同化方法NLS-4DVar,从而避免了原算法中为进行局地化过程而额外需要的线性化假设,使得算法收敛更稳定。另外,通过将原Gaussian-Newton迭代序列进行变形,避免了矩阵的直接求逆,极大地提高了同化算法的计算效率。利用非线性动力模型Lorenz-96所开展的观测系统模拟试验表明:采用新的样本扩展型局地化方案的NLS-4DVar算法其同化精度略优于NLS-4DVar原始算法,同时由于避免了矩阵的直接求逆,其计算效率反而有所提高,同化所需时间有所降低。最后,将自适应局地化框架SFAM更新到中国科学院大气物理研究所陆面数据同化系统LDAS-IAP/CAS中,通过直接同化AMSR-E卫星遥感微波亮温资料在华北南区(110°-120°E,34°-40°N)开展了从2005年07月至2010年06月的同化试验研究,试验结果表明:与陆面过程模式模拟结果、采用静态局地化策略的陆面数据同化系统相比,采用自适应局地化策略的陆面数据同化系统LDAS-IAP/CAS的同化结果能够明显改善土壤湿度估计,使得与站点观测结果更接近,并且更好的表现了其时间变异性。(本文来源于《山东农业大学》期刊2016-05-25）
马东雷[8]（2016）在《东北区域数值预报业务团队成立》一文中研究指出本报讯 通讯员马东雷报道 4月18日，由辽宁、吉林、黑龙江省气象局数值预报相关专业专家联合组建的东北区域数值预报业务团队正式成立。该团队将围绕四个发展方向开展工作：一是开展快速更新循环同化系统的建立和优化，各类观测资料的同化试验与应用。包括雷达(本文来源于《中国气象报》期刊2016-04-21）
钟亦鸣,李刚,张华[9]（2016）在《极轨卫星高层通道在GRAPES同化系统中的应用》一文中研究指出针对GRAPES(Global/Regional Assimilation and Prediction System)模式叁维变分系统高层背景场温湿廓线外推方案的局限性,提出以气候垂直廓线重新构造高层温湿垂直结构,以减小外推方案的偏差。首先采用一维变分同化系统,展开模拟实验:分析目前模式中使用的外推方案误差及其对反演结果的影响,利用高层大气气候廓线构造垂直结构并分析同化偏差。最后,运用GRAPES全球分析预报系统进行同化实验并分析改进程度。结果显示:模拟研究表明采用高层背景场温湿廓线外推方案与实际观测相比最大偏差在1 h Pa附近可达数十度以上,不仅影响平流层,而且对对流层也有影响;用气候温度数据修正GRAPES高层温度数据,可以减少50%以上的偏差,证明了用气候值高层数据优化现行GRAPES模式中同化系统高层插值方案的可行性。全球GRAPES叁维变分同化试验结果显示,改进方案不仅显着的改善平流层分析质量,对对流层中高层也有改进。(本文来源于《大气科学学报》期刊2016年02期）
王瑞春,龚建东,张林,陆慧娟[10]（2015）在《热带风压场平衡特征及其对GRAPES系统中同化预报的影响研究Ⅱ:动力与统计混合平衡约束方案的应用》一文中研究指出研究I的结果表明:线性平衡方程(LBE)在热带地区不适用,而进一步改进方向是削弱LBE在该区域的约束程度。本文以此为基础,在GRAPES(global/regional assimilation and prediction system)全球变分同化系统中引入动力与统计混合平衡约束方案。新方案在逐层求解LBE的基础上增加垂直方向的线性回归,回归系数随纬度和高度变化。针对背景误差协方差的分析表明,新方案可以更好的保证独立分析变量间预报误差不相关的基本要求,并大幅度减小热带地区平衡气压预报误差方差的量值和占总方差的比例。单点试验结果表明,与LBE方案相比,新方案对中、高纬影响很小,但在热带地区成功实现了风、压场分析的解耦,两者分析更为独立。并且,虽未考虑具体波动模态,但新方案给出的风、压场协相关结构与研究I的理论分析结果相近。一个月的同化循环与预报结果表明,引入新方案后,赤道外地区的同化预报效果为中性偏正,而热带地区风场的同化预报效果显着提高,LBE方案中平流层低层的风场同化预报异常被基本消除。(本文来源于《大气科学》期刊2015年06期）
同化系统应用论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
资料同化是提高数值模式预报效果的必要条件之一~([1-3])。气溶胶光学厚度(aerosol optical thickness,AOT,aerosol optical depth,AOD)是整层大气铅直气柱内气溶胶消光系数的垂直积分,可以提供大气气溶胶的垂直柱浓度信息~([4-6])。对AOT进行同化,可以有效提高空气质量模式的预报效果~([7])。日本新一代的静止气象卫星葵花8号~([8])(Himawari-8,H8),于2014年10月10日发射升空,2015年7月7日开始向全球实时广播数据。日本宇宙航空研究开发机构(Japan Aerospace Exploration
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
同化系统应用论文参考文献
[1].何静,陈敏,仲跻芹,洪晓媛.雷达反射率叁维拼图观测资料在北方区域数值模式预报系统中的同化应用研究[J].气象学报.2019
[2].梁延飞,臧增亮,尤伟,张添姿,胡译文.葵花8卫星AOT叁维变分同化系统设计及应用[C].第35届中国气象学会年会S12大气成分与天气、气候变化与环境影响暨环境气象预报及影响评估.2018
[3].王雅萍,韩海涛,景毅.WRF模式同化系统对不同观测数据集的应用对比研究[J].气象与环境科学.2018
[4].傅承浩,郜吉东,王云恒,唐杰,周长青.雷达资料同化在可致龙卷的强暴雨系统分析中的一些应用[J].气象科技进展.2018
[5].童文雪.针对短时对流降水预报的WRF变分同化系统改进与应用研究[D].南京信息工程大学.2017
[6].闵锦忠,车渌,郭亚凯.基于自动站资料的WRF-EnSRF陆面同化系统的效果检验及应用[J].大气科学学报.2016
[7].张洪芹.POD/NLS-4DVar的改进及在陆面数据同化系统中的应用[D].山东农业大学.2016
[8].马东雷.东北区域数值预报业务团队成立[N].中国气象报.2016
[9].钟亦鸣,李刚,张华.极轨卫星高层通道在GRAPES同化系统中的应用[J].大气科学学报.2016
[10].王瑞春,龚建东,张林,陆慧娟.热带风压场平衡特征及其对GRAPES系统中同化预报的影响研究Ⅱ:动力与统计混合平衡约束方案的应用[J].大气科学.2015
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