导读:本文包含了变分同化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,四维,多普勒,模式,误差,协方差,积云。
变分同化论文文献综述
龚建东,刘永柱,张林[1]（2019）在《面向四维变分资料同化的NSAS积云深对流参数化方案的简化及线性化研究》一文中研究指出GRAPES全球四维变分资料同化系统需要积云深对流参数化方案的线性化与伴随方案,直接采用原始复杂参数化方案进行线性化并不可行,需要发展简化光滑方案来减缓非线性与非连续性特征。GRAPES全球模式采用NSAS积云对流参数化方案,积云深对流对环境的反馈主要通过补偿下沉来实现,研究突出补偿下沉作用,忽略降水蒸发、动量反馈等贡献,形成简化方案。采用输入温、湿度廓线加入不同幅度小扰动方法,评估参数化方案计算的温度、比湿时间倾向对输入扰动的敏感性,检验非线性与非连续特征。提出避免或减缓非连续"开关"的方法,在简化方案的基础上发展了简化光滑方案。简化光滑方案与原始积云深对流方案相比,在对流触发上一致,在对流的位温与比湿倾向、降水的时序模拟等方面相似,而在减缓非线性、避免非连续性方面显着优于原始方案。基于简化光滑方案发展的线性化方案表明,对小于2倍分析增量幅度的扰动,线性化方案可以较好地模拟非线性方案的扰动发展。发展的简化光滑方案具有合理性和实用性。(本文来源于《气象学报》期刊2019年04期）
王根,张正铨,邓淑梅,刘惠兰[2]（2019）在《基于广义变分和误差重估计高光谱AIRS通道亮温同化》一文中研究指出高光谱大气红外探测器(Atmospheric Infrared Sounder,AIRS)主要覆盖CO_2和H_2O吸收带光谱区.区别于CO_2通道,H_2O通道亮温偏差非高斯性较强.为了充分有效地利用AIRS通道光谱信息,本文采用两种新算法开展应用研究,一是基于变分同化后验估计-观测误差重估计重新估算光谱通道误差,以更好地"符合"光谱亮温对变分同化目标泛函的权值分配;二是将M—估计法(L2—估计、Huber—估计、Fair—估计和Cauchy—估计)权重函数耦合到经典变分同化目标泛函中,得到广义变分同化目标泛函,使其具有非高斯性,其核心是在每次极小化迭代过程中重新估计观测项对目标泛函贡献率.在新算法研究基础上开展高光谱AIRS模拟亮温试验,结果表明观测误差重估计和Huber—估计广义变分同化AIRS资料效果优于经典变分同化.并基于信号自由度(Degrees of freedom for signal,DFS)开展观测资料对分析场影响诊断,得到该两种方法在同化过程中能够提高H_2O通道亮温使用的信息量.通过对文中算法(观测误差重估计和Huber—估计)得到的分析场与探空资料温度场对比分析,得到Huber-估计广义尺度设定为1. 345 K时效果最好,整体误差最小,2. 5K次之,且观测误差重估计也优于经典变分同化结果.200～750h Pa效果较为显着,基于Huber-估计广义同化在对流层顶表面和周围(80～200 h Pa)温度反演小于2 K.研究结果可为我国风云四号A星和风云叁号D星高光谱资料变分同化提供新的方法思路和技术支撑.(本文来源于《红外与毫米波学报》期刊2019年04期）
摆玉龙,孟若玉,马真东,柴乾隆[3]（2019）在《变分数据同化方法中背景误差协方差矩阵的统计特性研究》一文中研究指出变分数据同化方法中,背景误差协方差矩阵(简称B矩阵)作为反映模型不同状态变量间关系的重要数学量,对保证解的唯一性和分析值的平滑性具有重要意义.文中简述了B矩阵的结构特征和相关性质.针对难以获得真实B矩阵的情况,采用National meteorological center(简称NMC)方法对B矩阵进行了近似构造,以Lorenz63模型和叁维变分同化算法进行了同化试验,验证了NMC方法的有效性,讨论了B矩阵的数学特性和分布特征.(本文来源于《西北师范大学学报(自然科学版)》期刊2019年01期）
周超杰,张杰,杨俊钢,徐明明,张庆君[4]（2019）在《基于ROMS模式的南海SST与SSH四维变分同化研究》一文中研究指出卫星遥感观测获得了大量高分辨率的海面实时信息,包括海面温度(SST)和海面高度(SSH)等,同化进入数值模式可有效提升模拟精度。本文基于ROMS模式与四维变分同化方法(4DVAR),使用AVHRR SST和AVISO SSH数据,开展了南海区域同化实验。为检验同化的效果,分别利用HYCOM再分析资料和Argo温盐实测数据分析了同化结果的海面高度、流场及温盐剖面的精度。对比结果表明,SST和SSH的同化能够改善ROMS的模拟结果:同化后海面高度场能够更为准确地捕捉海洋的中尺度特征,与HYCOM海面高度再分析资料相比,平均绝对偏差和均方根误差分别为0.054 m和0.066 m;与HYCOM 10 m层流场相比,东向与北向流速平均绝对偏差分别为0.12 m/s和0.11 m/s,相比未同化均提升约0.01 m/s;温盐同化结果与Argo温盐实测具有较高的一致性,温度和盐度平均绝对偏差为0.45℃、0.077,均方根误差为0.91℃、0.11,单个的温盐廓线对比说明,同化结果与HYCOM再分析资料精度相当。(本文来源于《海洋学报》期刊2019年01期）
陈耀登,陈海琴,孙娟珍,ZHANG,Ying,WANG,Hong-li[5]（2018）在《雷达观测对应模式变量非线性特征及对四维变分同化的影响》一文中研究指出四维变分同化(4DVar)中切线性模式和伴随模式的时间积分长度即为同化时间窗的长度。为理解线性模式时间积分长度对4DVar的具体影响,在雷达观测对应变量非线性分析的基础上,进行了一系列不同时间窗(10 min、20 min和30 min)4DVar单点观测试验和一次降雨的实际雷达同化和预报试验。从径向风同化来看:短时间窗(10 min)的风场增量更大、更局地;长时间窗(20 min、30 min)的风场增量则更具系统性特征,但会丢失一些小尺度信息,导致暴雨预报能力降低。从反射率同化来看:短时间窗对6 h内强降水预报有较明显的改善,较长时间窗甚至会降低降水预报效果。研究旨在为合理设置4DVar的同化时间窗提供参考,以有效利用高时空分辨率的雷达观测资料,又尽量减小线性化造成的误差,进而快速有效地同化雷达信息。(本文来源于《热带气象学报》期刊2018年06期）
王曼,李华宏,孙绩华,徐洪雄,张瑾文[6]（2018）在《多普勒天气雷达反射率资料的叁维变分同化试验》一文中研究指出基于美国新一代数值预报模式WRF(The Weather Research and Forecasting)及其3DVAR(Three-Dimensional Variational)同化系统,采用3DVAR直接同化雷达反射率资料,对2010年10月8日发生在云南省的暴雨过程进行叁维变分同化和数值模拟试验。考察了采用不同水平分辨率和垂直层次的雷达反射率进入同化系统对暴雨预报带来的影响。结果表明:同化雷达资料相对无同化任何资料,雨带位置南移,更接近实况降水。同化不同水平分辨率的雷达反射率资料,其中水平分辨率为0. 1度的反射率资料同化后,模拟的降水相对其他方案更接近实况。垂直方向上选取3500m和6000m高度的资料,对整个降水带位置和降水强度影响较大。在此个例中选取垂直层次在1000m,2000m,3000m,3500m,4000m,5000m,7000m,8000m的雷达反射率资料,模式模拟的降水更接近实况。(本文来源于《高原山地气象研究》期刊2018年04期）
蒋宗孝,沈永生,蒋永成,曾晓枚,廖燕珍[7]（2018）在《直接变分同化多普勒雷达资料对暴雨的模拟试验》一文中研究指出利用中尺度模式WRFV3.5,对模式中不同的微物理和积云参数化方案在福建地区的模拟准确性进行比对分析,结果表明WSM5微物理方案与BMJ积云对流方案的组合对强降水的模拟效果较好;在此基础上,采用WRFV3.5叁维变分系统,直接同化当地多普勒雷达资料,对登陆台风外围暴雨过程进行模拟试验,其模拟结果明显优于未同化雷达资料和仅同化常规资料的模拟结果;当只同化反射率资料时会明显提高降水落区的模拟效果,而只同化径向风资料则会对降水强度的模拟产生积极作用,同时同化反射率和径向风资料时,降水落区及其强度的模拟最接近于实况,暴雨TS评分从0.12提高到0.28;此外,时间间隔的选取对同化试验结果也存在重要影响,敏感性试验的对比表明时间间隔为3 h时模拟效果最优,6 h间隔次之。(本文来源于《第35届中国气象学会年会 S11 城市气象与环境——第七届城市气象论坛》期刊2018-10-24）
张鑫宇[8]（2018）在《叁维变分同化系统中地面观测资料同化方案的改进》一文中研究指出1.引言为了满足精细、短时天气预报的需求,我国地面自动站观测系统的建设日趋完善。地面自动站观测资料与其他观测资料相比,具有观测量均为模式变量的优势,自动站观测数据可以直接进行同化,不需要进行额外的观测算子搭建和数据反演,因此自动站数据可以更好的满足数值预报的快速同化需求;同时随着数值模式分辨率的提高以及同化循环周期的缩短,具有高时空分辨率特点的地面自动站资料是快速更新循环同化系统的重要资料来源,地面自动站覆盖率(本文来源于《第35届中国气象学会年会 S11 城市气象与环境——第七届城市气象论坛》期刊2018-10-24）
梁延飞,臧增亮,尤伟,张添姿,胡译文[9]（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）
李娜,张升伟,何杰颖[10]（2018）在《星载微波资料在台风登陆期间的变分同化研究》一文中研究指出数值天气预报(NWP)是天气预报中一种最常用的方式,而初始的大气参数状态的确定影响着数值天气预报结果的准确性。因此,初始的大气参数状态的确定是数值天气预报中极其重要的问题。国内外学者对这一领域进行了数十年的深入研究。其中,资料同化技术是目前一种常用的技术方法。资料同化结合观测数据和数学模型,得到最优的分析结果,为数值天气预报提供合理、准确的初始大气参数状态。同化观测资料来源主要有常规观测以及雷达、卫星等非常规观测资料。风云叁号03星(FY-3C)是我国第二代极轨气象卫星,其上所搭载的微波湿温探测仪(MWHTS)由于探测通道多,探测范围广,探测精度大,能够探测更加精确的大气垂直信息,将其微波辐射资料应用到数值预报中具有重大意义。本文在WRF-3Dvar的基础上扩展了其对FY-3C MWHTS的星载微波资料的同化功能,在把模式变量正演为微波辐射率的过程中,引入快速辐射传输模式RTTOV的微波云雨粒子的散射模块SCATT进行辐射模拟,研究比较台风"鲇鱼"在登陆前后的路径及气压偏差。(本文来源于《第35届中国气象学会年会 S9 卫星资料同化》期刊2018-10-24）
变分同化论文开题报告
（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：
高光谱大气红外探测器(Atmospheric Infrared Sounder,AIRS)主要覆盖CO_2和H_2O吸收带光谱区.区别于CO_2通道,H_2O通道亮温偏差非高斯性较强.为了充分有效地利用AIRS通道光谱信息,本文采用两种新算法开展应用研究,一是基于变分同化后验估计-观测误差重估计重新估算光谱通道误差,以更好地"符合"光谱亮温对变分同化目标泛函的权值分配;二是将M—估计法(L2—估计、Huber—估计、Fair—估计和Cauchy—估计)权重函数耦合到经典变分同化目标泛函中,得到广义变分同化目标泛函,使其具有非高斯性,其核心是在每次极小化迭代过程中重新估计观测项对目标泛函贡献率.在新算法研究基础上开展高光谱AIRS模拟亮温试验,结果表明观测误差重估计和Huber—估计广义变分同化AIRS资料效果优于经典变分同化.并基于信号自由度(Degrees of freedom for signal,DFS)开展观测资料对分析场影响诊断,得到该两种方法在同化过程中能够提高H_2O通道亮温使用的信息量.通过对文中算法(观测误差重估计和Huber—估计)得到的分析场与探空资料温度场对比分析,得到Huber-估计广义尺度设定为1. 345 K时效果最好,整体误差最小,2. 5K次之,且观测误差重估计也优于经典变分同化结果.200～750h Pa效果较为显着,基于Huber-估计广义同化在对流层顶表面和周围(80～200 h Pa)温度反演小于2 K.研究结果可为我国风云四号A星和风云叁号D星高光谱资料变分同化提供新的方法思路和技术支撑.
（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。
变分同化论文参考文献
[1].龚建东,刘永柱,张林.面向四维变分资料同化的NSAS积云深对流参数化方案的简化及线性化研究[J].气象学报.2019
[2].王根,张正铨,邓淑梅,刘惠兰.基于广义变分和误差重估计高光谱AIRS通道亮温同化[J].红外与毫米波学报.2019
[3].摆玉龙,孟若玉,马真东,柴乾隆.变分数据同化方法中背景误差协方差矩阵的统计特性研究[J].西北师范大学学报(自然科学版).2019
[4].周超杰,张杰,杨俊钢,徐明明,张庆君.基于ROMS模式的南海SST与SSH四维变分同化研究[J].海洋学报.2019
[5].陈耀登,陈海琴,孙娟珍,ZHANG,Ying,WANG,Hong-li.雷达观测对应模式变量非线性特征及对四维变分同化的影响[J].热带气象学报.2018
[6].王曼,李华宏,孙绩华,徐洪雄,张瑾文.多普勒天气雷达反射率资料的叁维变分同化试验[J].高原山地气象研究.2018
[7].蒋宗孝,沈永生,蒋永成,曾晓枚,廖燕珍.直接变分同化多普勒雷达资料对暴雨的模拟试验[C].第35届中国气象学会年会S11城市气象与环境——第七届城市气象论坛.2018
[8].张鑫宇.叁维变分同化系统中地面观测资料同化方案的改进[C].第35届中国气象学会年会S11城市气象与环境——第七届城市气象论坛.2018
[9].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
[10].李娜,张升伟,何杰颖.星载微波资料在台风登陆期间的变分同化研究[C].第35届中国气象学会年会S9卫星资料同化.2018
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