四維變分資料同化中非平衡項方差的流依賴估計

作者：侯士成,劉柏年,曹小群

摘要：優化和改進變分資料同化系統中的背景誤差協方差模型,使之能夠正確反映隨流型演變的不確定性信息,是提高中期數值預報精度的重要技術手段。集合四維變分資料同化的一大關鍵是如何根據自身的背景誤差協方差模型提取和應用流依賴背景信息。為了提高變分資料同化解算的效率,通過將某些變量劃分為平衡部分和非平衡部分,平衡部分依據平衡約束關系與一個特定的變量相聯系,剩余的非平衡部分在各變量間互不相關。隨著數值預報模式的不斷優化,非平衡方差在總方差中的影響越來越重要。本文介紹了YH4DVAR的背景誤差協方差模型和集合四維變分資料同化系統架構,重點分析了平衡算子。通過集合方法估計得到了散度、溫度、地面氣壓的非平衡項流依賴方差。最后,為了減少有限樣本噪聲對方差估計的影響,對非平衡項方差進行了校正和濾波。

發文機構：國防科技大學氣象海洋學院

關鍵詞：資料同化背景誤差協方差非平衡項方差集合四維變分資料同化流依賴校正濾波Data AssimilationBackground Error CovarianceUnbalanced VariancesEnsemble Four-Dimensional Variational Data AssimilationFlow-DependentCalibrationFiltering

分類號： TP3[自動化與計算機技術—計算機科學與技術]