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中尺度数值模式MM5的四维变分资料同化系统 被引量:13
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作者 王栋梁 沈桐立 田洪军 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2002年第5期603-610,共8页
应用伴随方法求解以数值预报方程作为约束条件的四维变分资料同化方案 ,关键问题是如何构造伴随模式。以中尺度数值模式 MM5为例 ,讨论了如何用伴随码技术建立 MM5伴随模式 ,以及伴随模式系统中权重、尺度因子的选取 ;最后对 MM5伴随模... 应用伴随方法求解以数值预报方程作为约束条件的四维变分资料同化方案 ,关键问题是如何构造伴随模式。以中尺度数值模式 MM5为例 ,讨论了如何用伴随码技术建立 MM5伴随模式 ,以及伴随模式系统中权重、尺度因子的选取 ;最后对 MM5伴随模式系统进行了梯度检验 ,并利用实际资料进行四维变分资料同化试验。试验表明该系统有较强的同化能力 ,能够提高 MM5降水预报的准确性。 展开更多
关键词 中尺度数值模式 中尺度模式MM5 四维变分资料同化 伴随模式系统 伴随码 数值预报
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数值模式误差对降水四维变分资料同化及预报的影响 被引量:5
2
作者 王铁 段晚锁 郑琴 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2006年第5期605-615,共11页
利用一个无量纲的水汽发展方程,针对同化时间窗口内出现和不出现降水两种情况,分析了不同模式误差和初始误差对降水四维变分资料同化预报效果的影响。结果表明,应用四维变分资料同化方法进行降水预报前,应该充分考虑数值模式中的误差,... 利用一个无量纲的水汽发展方程,针对同化时间窗口内出现和不出现降水两种情况,分析了不同模式误差和初始误差对降水四维变分资料同化预报效果的影响。结果表明,应用四维变分资料同化方法进行降水预报前,应该充分考虑数值模式中的误差,才能得到比较满意的同化及预报结果。假定同化窗口内获得的比湿观测场是准确的,当不存在模式误差时,四维变分资料同化方法可以有效地消除初始场误差,找到比湿真实初始场;而存在模式误差时,四维变分资料同化后的模式初始场会偏离真实的比湿初始场,并且模式误差越大,偏离程度越严重。在一些模式误差情况下,由于模式误差在同化窗口及延伸预报时段的作用不同,进行四维变分资料同化处理后,尽管累积降水量的预报结果在同化时间窗口内优于同化前的预报,而在最终预报时刻反而差于同化前。 展开更多
关键词 累积降水 初始误差 模式误差 四维变分资料同化
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REM模式伴随系统的建立及其四维变分资料同化初步试验 被引量:4
3
作者 王铁 穆穆 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期955-967,共13页
Regional-Eta-Coordinate-Model(REM)中尺度模式对中国区域性降水显示出公认的较高预报能力,建立其四维变分资料同化系统是完善该模式,进一步提高其预报效果的重要工作。本研究编写了REM模式的切线性模式和伴随模式,介绍了建立REM模式... Regional-Eta-Coordinate-Model(REM)中尺度模式对中国区域性降水显示出公认的较高预报能力,建立其四维变分资料同化系统是完善该模式,进一步提高其预报效果的重要工作。本研究编写了REM模式的切线性模式和伴随模式,介绍了建立REM模式伴随系统的过程,并利用实际天气个例资料,分别对REM模式的切线性模式、伴随模式及定义的目标函数梯度进行了正确性检验,检验结果表明对REM模式的切线性模式及伴随模式编写是成功的。利用REM模式的伴随系统,对1998年06月08日00时到09日00时和2000年08月01日00时到02日00时两个实际天气个例进行了四维变分资料同化试验。从数值试验的结果分析可以看到,进行四维变分资料同化后,两个天气个例在预报结束时刻其预报结果对风场和湿度场的预报都有明显改善,对温度场和高度场的预报也有所改善。对于累积降水的预报,两个个例利用四维变分资料同化后得到的初始场进行的预报结果则有较大不同,在个例1中,变分同化后对降水中心的位置和降水强度的预报都有明显改善,预报结果更接近于观测场;个例2中,变分同化后对降水中心位置和强度的预报则没有改善,产生这种现象的原因可能是由于定义的目标函数中没有加进背景场项,也可能是由于采用的观测资料时次比较少,还需要进一步进行研究和试验。 展开更多
关键词 REM模式 伴随系统 四维变分资料同化
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集合四维变分资料同化研究进展 被引量:4
4
作者 刘柏年 皇群博 +3 位作者 张卫民 曹小群 赵军 赵延来 《气象科技进展》 2016年第5期14-23,共10页
背景误差协方差矩阵的精确定义是构建高水平资料同化系统的先决条件。传统四维变分资料同化(4D-Var)方法将观测资料处理转化成以动力模式为约束的泛函极小化问题,通过调整控制变量,使指定时间窗口内由控制变量得到的模式预报结果与实际... 背景误差协方差矩阵的精确定义是构建高水平资料同化系统的先决条件。传统四维变分资料同化(4D-Var)方法将观测资料处理转化成以动力模式为约束的泛函极小化问题,通过调整控制变量,使指定时间窗口内由控制变量得到的模式预报结果与实际观测资料之间的偏差达到最小。该方法在同化窗口内可以利用模式的切线性和伴随隐式地改变背景误差协方差,能够在某种程度上满足快速发展的天气过程。但是大部分业务中心的四维变分资料同化系统仍采用静态化的背景误差协方差矩阵模型来缓解背景误差协方差矩阵的维度问题,即矩阵维数远大于可用信息量。随着计算机科学的迅猛发展,维度问题可以进一步通过集合的方法缓解。集合四维变分资料同化就是基于这一目标通过构造多个能反映出背景误差协方差分布特征的样本集合来弥补可用信息量的不足。该方法目前已在ECMWF、Mete-France等业务中心实现业务化,为确定性四维变分资料同化系统提供流依赖背景误差协方差估计。简要介绍了集合四维变分资料同化方法的基本原理;其次以ECMWF为例,概述了四维变分资料同化系统的业务现状,重点阐述了系统在开发过程中需要解决的扰动、滤波、校正等一些关键技术;最后探讨集合四维变分资料同化系统目前存在的问题和未来可能的研究方向。 展开更多
关键词 背景误差协方差矩阵 集合四维变分资料同化 扰动 流依赖
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包含“开关”变量的MM5四维变分资料同化系统 被引量:4
5
作者 王栋梁 沈桐立 《气象科学》 CSCD 北大核心 2003年第4期426-434,共9页
数值模式中的湿物理过程对于模拟各种尺度的天气现象非常重要 ,但它会使得模式方程的状态变量不连续 ,这种不连续在模式程序中表现为“开关”变量。本文对包括Kuo降水参数化方案的非静力中尺度数值模式MM 5的四维变分资料同化系统进行研... 数值模式中的湿物理过程对于模拟各种尺度的天气现象非常重要 ,但它会使得模式方程的状态变量不连续 ,这种不连续在模式程序中表现为“开关”变量。本文对包括Kuo降水参数化方案的非静力中尺度数值模式MM 5的四维变分资料同化系统进行研究 ,利用对实际降水的模拟 ,比较详细地讨论了有关的“开关”变量以及切向线性化和伴随问题。结果表明 :对于一个离散的数值模式 ,保持“开关”变量与基态一致 ,用伴随码方法构造的伴随模式计算的梯度值能够为最小化过程提供较好的下降方向 ;Kuo方案中对流每隔一个积分步的交替发生并不影响目标函数最小化的收敛速度 ;“开关”变量的存在也不影响将风、温度、气压和比湿结合起来同化对MM 展开更多
关键词 非静力中尺度数值模式MM5 四维变分资料同化系统“开关”
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基于扰动模式的四维变分资料同化系统框架的设计完善和数值试验
6
作者 冯业荣 薛纪善 +1 位作者 李梦婕 戴光丰 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期902-920,共19页
为了建立一个应用于区域数值预报的四维变分资料同化(4DVar)系统,在近期开发的扰动预报模式GRAPES_PF基础上,开发完善增量四维变分同化系统框架。该框架中暂不包含物理过程(长短波辐射、边界层过程、对流参数化和云微物理等)。对比业务... 为了建立一个应用于区域数值预报的四维变分资料同化(4DVar)系统,在近期开发的扰动预报模式GRAPES_PF基础上,开发完善增量四维变分同化系统框架。该框架中暂不包含物理过程(长短波辐射、边界层过程、对流参数化和云微物理等)。对比业务使用的GRAPES 3DVar系统,增加了温度控制变量。将无量纲Exner气压与流函数的线性风压平衡方程直接在地形追随垂直坐标面上求解,且通过广义共轭余差法(GCR)求解扰动亥姆霍兹(Helmholtz)伴随方程。利用人造“探空”资料对2015年10月台风“彩虹”进行了理想数值试验。试验结果表明,所开发的扰动四维变分同化框架得到了预期的结果,即同化更多资料并反复受到模式约束的四维变分同化系统能有效改善初值质量,进而改善区域数值预报。建立的区域四维变分同化框架合理可行,为进一步发展包含完整物理过程的区域四维变分同化系统奠定了研究基础。 展开更多
关键词 四维变分资料同化(4DVar) 扰动预报模式 GRAPES 区域模式
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四维变分资料同化 被引量:2
7
作者 杜川利 《陕西气象》 2003年第3期1-6,共6页
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,对四维变分同化方法进行较深入分析。利用Lorenz模式的数值试验,检验切线模式及伴随模式,并对目标函数及其梯度进行了检验。
关键词 四维变分资料同化 Lorenz模式 数值试验 切线模式 伴随模式 目标函数 观测资料 天气资料
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臭氧观测的全球四维变分资料同化技术
8
作者 曹小群 宋君强 +2 位作者 赵军 冷洪泽 马烁 《地球科学前沿(汉斯)》 2017年第6期856-866,共11页
针对平流层大气观测资料稀少的问题,提出利用同化卫星臭氧观测改进全球数值天气预报效果的方法。将复杂的臭氧资料同化问题转换为一个以大气运动控制方程为约束条件的大规模最优化问题,并实现了SCIAMACHY卫星臭氧观测的全球四维变分资... 针对平流层大气观测资料稀少的问题,提出利用同化卫星臭氧观测改进全球数值天气预报效果的方法。将复杂的臭氧资料同化问题转换为一个以大气运动控制方程为约束条件的大规模最优化问题,并实现了SCIAMACHY卫星臭氧观测的全球四维变分资料同化。试验结果表明:由于卫星臭氧观测资料同化的引入,一定程度上提高了地面报和探空报的同化利用率,总气柱臭氧含量预报场的分布具有明显变化,对南北半球形势场预报技巧评分具有一定幅度的提高。 展开更多
关键词 数值天气预报 四维变分资料同化 卫星臭氧观测 SCIAMACHY 伴随模式
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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 被引量:3
9
作者 龚建东 刘永柱 张林 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期595-616,共22页
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... 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著优于原始方案。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。 展开更多
关键词 NSAS积云深对流参数化 雅可比矩阵评估 简化与线性化 GRAPES全球四维变分资料同化
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四维变分资料同化中非平衡项方差的流依赖估计
10
作者 侯士成 刘柏年 曹小群 《地球科学前沿(汉斯)》 2020年第7期637-647,共11页
优化和改进变分资料同化系统中的背景误差协方差模型,使之能够正确反映随流型演变的不确定性信息,是提高中期数值预报精度的重要技术手段。集合四维变分资料同化的一大关键是如何根据自身的背景误差协方差模型提取和应用流依赖背景信息... 优化和改进变分资料同化系统中的背景误差协方差模型,使之能够正确反映随流型演变的不确定性信息,是提高中期数值预报精度的重要技术手段。集合四维变分资料同化的一大关键是如何根据自身的背景误差协方差模型提取和应用流依赖背景信息。为了提高变分资料同化解算的效率,通过将某些变量划分为平衡部分和非平衡部分,平衡部分依据平衡约束关系与一个特定的变量相联系,剩余的非平衡部分在各变量间互不相关。随着数值预报模式的不断优化,非平衡方差在总方差中的影响越来越重要。本文介绍了YH4DVAR的背景误差协方差模型和集合四维变分资料同化系统架构,重点分析了平衡算子。通过集合方法估计得到了散度、温度、地面气压的非平衡项流依赖方差。最后,为了减少有限样本噪声对方差估计的影响,对非平衡项方差进行了校正和滤波。 展开更多
关键词 资料同化 背景误差协方差 非平衡项方差 集合四维变分资料同化 流依赖 校正 滤波
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以全球谱模式为约束的四维变分资料同化系统YH4DVAR的设计和实现 被引量:12
11
作者 张卫民 曹小群 宋君强 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第24期565-577,共13页
四维变分资料同化仍将是未来相当长时间内业务数值天气预报中所使用的主流同化方法.针对全球数值天气预报业务系统对气象资料同化技术的需求,在WRFDA软件框架结构的基础上,发展了一个与全球谱模式配套使用的四维变分资料同化系统YH4DVAR... 四维变分资料同化仍将是未来相当长时间内业务数值天气预报中所使用的主流同化方法.针对全球数值天气预报业务系统对气象资料同化技术的需求,在WRFDA软件框架结构的基础上,发展了一个与全球谱模式配套使用的四维变分资料同化系统YH4DVAR.系统将背景场、观测处理、重力波控制和偏差订正进行综合考虑,设计了一体化目标函数,引入了小波背景场误差协方差模型,实现了增量方法以及卫星遥感资料的直接同化.单点试验表明YH4DVAR的背景场误差模型具有各向异性、垂直相关和水平相关不可分离性、以及与位置的相关等特性.从2009年7月到2010年6月的分析预报试验结果表明,由YH4DVAR和全球谱模式组成的分析预报系统在北半球和亚洲地区的可用预报时效可以达到8天以上. 展开更多
关键词 数值天气预报 气象资料同化 四维变分资料同化 小波背景误差协方差模型
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多源卫星观测数据在全球四维变分同化系统中的应用 被引量:3
12
作者 曹小群 宋君强 +1 位作者 张卫民 皇群博 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第S1期102-107,共6页
首先描述高分辨率全球四维变分资料同化系统的基本软件框架,并对多源卫星资料同化的关键技术作阐述;其次通过统计分析,说明新型卫星观测数据的引入不但能够增加同化系统中的信息量,而且能够提高其他类型观测数据的利用率;然后通过一个... 首先描述高分辨率全球四维变分资料同化系统的基本软件框架,并对多源卫星资料同化的关键技术作阐述;其次通过统计分析,说明新型卫星观测数据的引入不但能够增加同化系统中的信息量,而且能够提高其他类型观测数据的利用率;然后通过一个月的统计检验结果表明:无论是从距平相关还是均方根误差而言,在有效同化无线电掩星和卫星风资料后,高分辨率同化预报系统预报技巧的提高是十分明显的;最后,通过一个强降水个例的分析结果表明:基于新的初始场全球模式降水预报准确性较高,就强降水中心区域的预报而言,模式预报和观测实况较为一致,优于国外模式降水预报。 展开更多
关键词 卫星观测 四维变分资料同化 切线性/伴随方程 偏差订正 质量控制
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基于四维变分资料同化的核事故源项反演 被引量:5
13
作者 刘蕴 方晟 +3 位作者 李红 曲静原 姚仁太 范丹 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期98-104,共7页
福岛(Fukushima)核事故后,源项反演成为一种重要的核事故放射性释放源项定量计算分析方法。该文引入四维变分(4DVAR)资料同化法,结合中尺度大气扩散模型,提出一种针对核电厂事故的放射性释放源项反演方法。该方法利用核电厂周围监测数据... 福岛(Fukushima)核事故后,源项反演成为一种重要的核事故放射性释放源项定量计算分析方法。该文引入四维变分(4DVAR)资料同化法,结合中尺度大气扩散模型,提出一种针对核电厂事故的放射性释放源项反演方法。该方法利用核电厂周围监测数据,使用伴随方法迭代计算四维变分代价函数梯度,得到对释放源项的最佳估计。该方法考虑了完整时间序列上的放射性传输过程,对释放源项的估计结果为全局最优。风洞实验验证结果表明:源项估计的相对误差为20%左右。 展开更多
关键词 源项反演 (4DVAR)资料同化 大气扩散 风洞实验
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一种非对称台风Bogus方法的数值模拟应用 被引量:8
14
作者 袁炳 费建芳 +2 位作者 王云峰 韩月琪 卢强 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期187-193,共7页
前人研究中BDA方法采用的轴对称Bogus台风不能反映个别台风具体特征,也弃掉了背景场的合理成分,有必要改用更精细的非对称台风Bogus模型对BDA方案做出改进。因此,提出一种充分融合分析场信息和实际观测信息并考虑副高影响的非对称台风Bo... 前人研究中BDA方法采用的轴对称Bogus台风不能反映个别台风具体特征,也弃掉了背景场的合理成分,有必要改用更精细的非对称台风Bogus模型对BDA方案做出改进。因此,提出一种充分融合分析场信息和实际观测信息并考虑副高影响的非对称台风Bogus方法,针对0613、0704台风个例,通过4DVAR技术,利用MM5模式及其伴随模式对此Bogus资料进行BDA同化试验和模拟预报,数值结果表明:BDA方法同化非对称台风Bogus模型,其路径预报效果优于同化轴对称台风模型,同化两种Bogus资料都使台风强度模拟效果得到极大改善,但改善程度相当,故台风的非对称结构及副高等外围环境场及背景场弱台风中合理信息对台风的准确模拟起到关键作用,同时,Bogus资料同化方法用于远洋上的台风时,需注意台风模型与副高的配置关系。 展开更多
关键词 非对称台风 四维变分资料同化 BDA方案 路径和强度预报
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CMA-GFS全球预报系统中的台风初始化 被引量:5
15
作者 瞿安祥 麻素红 +1 位作者 张进 刘艳 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期269-279,共11页
在CMA-GFS(CMA Global Forecast System)全球四维变分资料同化系统(4DVar)基础上,参照BDA(Bogus Data Assimilation)方法,建立了一个全球模式台风初始化方案。该方案通过4DVar同化窗口吸收诊断处理后的1 h间隔台风中心定位及中心气压信... 在CMA-GFS(CMA Global Forecast System)全球四维变分资料同化系统(4DVar)基础上,参照BDA(Bogus Data Assimilation)方法,建立了一个全球模式台风初始化方案。该方案通过4DVar同化窗口吸收诊断处理后的1 h间隔台风中心定位及中心气压信息,利用模式动力物理约束产生台风环流。同时,考虑到模式对台风的分辨能力,中心气压数据误差采用动态调整技术。2016年西北太平洋22个台风的试验表明,新方案不仅可以促进初始场中台风环流的生成,还可以显著减小CMAGFS全球预报系统的台风路径和强度预报平均误差,具有业务应用前景。 展开更多
关键词 CMA-GFS全球预报系统 台风初始化 四维变分资料同化系统(4DVar) 台风预报
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BDA方案在台风路径预报中的应用 被引量:4
16
作者 张根生 费建芳 +1 位作者 黄小刚 卢龙 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2005年第5期458-466,共9页
利用PSU/NCAR中尺度非静力有限区域MM5及其伴随模式,以T106分析资料为背景场,设计两种台风Bogus方案对台风的初始场进行优化,并进行了数值模拟试验。对9608号台风个例的数值模拟试验研究表明,经过优化的台风初始场较好地改进了由于海洋... 利用PSU/NCAR中尺度非静力有限区域MM5及其伴随模式,以T106分析资料为背景场,设计两种台风Bogus方案对台风的初始场进行优化,并进行了数值模拟试验。对9608号台风个例的数值模拟试验研究表明,经过优化的台风初始场较好地改进了由于海洋上资料缺乏所造成的台风中心位置不准、台风环流偏弱和台风内部结构不完整等问题,提高了台风路径预报的准确率。通过试验对比发现,BDA方案优化的初始场更合理,其台风路径预报效果优于GFDL方案。 展开更多
关键词 四维变分资料同化 BDA方案 GFDL方案 台风数值模拟 路径预报
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几种台风初始化方法及其对比实验 被引量:3
17
作者 王益柏 费建芳 张根生 《气象》 CSCD 北大核心 2006年第2期3-8,共6页
利用中尺度MM5V3模式及其伴随系统,运用四维变分同化方法,将Bogus台风作为观测资料进而优化台风初始场,对0422号台风个例进行了数值模拟和试验,并与传统Bogus方法和Nudging方法进行比较。结果表明,经过BDA方案优化的台风初始场更加接近... 利用中尺度MM5V3模式及其伴随系统,运用四维变分同化方法,将Bogus台风作为观测资料进而优化台风初始场,对0422号台风个例进行了数值模拟和试验,并与传统Bogus方法和Nudging方法进行比较。结果表明,经过BDA方案优化的台风初始场更加接近实际台风的结构,有效地提高了台风路径和强度预报的准确率。 展开更多
关键词 四维变分资料同化 台风数值模拟 牛顿松弛法 BDA方案
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Assimilating Amounts of Precipitation Using a New Four-Dimensional Variational Method 被引量:3
18
作者 LIU Juan-Juan WANG Bin 《Atmospheric and Oceanic Science Letters》 2009年第6期357-361,共5页
Observations of accumulated precipitation are extremely valuable for effectively improving rainfall analysis and forecast. It is, however, difficult to use such observations directly through sequential assimilation me... Observations of accumulated precipitation are extremely valuable for effectively improving rainfall analysis and forecast. It is, however, difficult to use such observations directly through sequential assimilation methods, such as three-dimensional variational data assimilation or an Ensemble Kalman Filter. In this study, the authors illustrate a new approach that makes effective use of precipitation data to improve rainfall forecast. The new method directly obtains an optimal solution in a reduced space by fitting observations with historical time series generated by the model; it also avoids the implementation of tangent linear model and its adjoint. A lot of historical samples are produced as the ensemble of precipitation observations with the fully nonlinear forecast model. The results show that the new approach is capable of extracting information from precipitation observations to improve the analysis and forecast. This method provides comparable performance with the standard fourdimensional variational data assimilation at a much lower computational cost. 展开更多
关键词 4-DVar data assimilation numerical simulation PRECIPITATION
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Strategies to Overcome Filter Divergence in the DRP-4-DVar Approach
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作者 LIUJuan-Juan WANG Bin 《Atmospheric and Oceanic Science Letters》 2011年第3期136-138,共3页
This paper discusses an important issue related to filter divergence in the dimension-reduced projection,four-dimensional variational data assimilation(DRP-4-DVar) approach.Idealized experiments with the Lorenz-96 mod... This paper discusses an important issue related to filter divergence in the dimension-reduced projection,four-dimensional variational data assimilation(DRP-4-DVar) approach.Idealized experiments with the Lorenz-96 model over a period of 200 days showed that the amplitudes of the root mean square errors(RMSEs) reached the same levels as those of the state variables after approximately 100 days because of the accumulation of sampling errors following the cycle of assimilation.Strategies to reduce sampling errors are critical to ensure the quality of ensemble-based assimilation.Numerical experiments showed that localization and reducing observational errors can alleviate,but cannot completely overcome,the filter divergence in the DRP-4-DVar approach,while the method of perturbing observations and the inflation technique can efficiently eliminate the filter divergence problem. 展开更多
关键词 filter divergence DRP-4-DVar perturbingobservation inflation technique
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Numerical Simulation of a Landfall Typhoon Using a Bogus Data Assimilation Scheme
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作者 LU Bing WANG Bin ZHAO Ying 《Atmospheric and Oceanic Science Letters》 2011年第4期242-246,共5页
A typhoon bogus data assimilation scheme (BDA) using dimension-reduced projection four-dimen-sional variational data assimilation (DRP-4-DVar),called DRP-BDA for short,is built in the Advanced Regional Eta Model (AREM... A typhoon bogus data assimilation scheme (BDA) using dimension-reduced projection four-dimen-sional variational data assimilation (DRP-4-DVar),called DRP-BDA for short,is built in the Advanced Regional Eta Model (AREM).As an adjoint-free approach,DRP-BDA saves time,and only several minutes are taken for the full BDA process.To evaluate its performance,the DRP-BDA is applied to a case study on a landfall ty-phoon,Fengshen (2008),from the Northwestern Pacific Ocean to Guangdong province,in which the bogus sea level pressure (SLP) is assimilated as a kind of observa-tion.The results show that a more realistic typhoon with correct center position,stronger warm core vortex,and more reasonable wind fields is reproduced in the analyzed initial condition through the new approach.Compared with the control run (CTRL) initialized with NCEP Final (FNL) Global Tropospheric Analyses,the DRP-BDA leads to an evidently positive impact on typhoon track forecasting and a small positive impact on typhoon inten-sity forecasting.Furthermore,the forecast landfall time conforms to the observed landfall time,and the forecast track error at the 36th hour is 32 km,which is much less than that of the CTRL (450 km). 展开更多
关键词 DRP-4-DVar TYPHOON BDA
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