【摘要】：本文提出一種最佳靜態(tài)集合樣本的構(gòu)造方法，利用不同時(shí)段內(nèi)海浪有效波高的模擬偏差構(gòu)造靜態(tài)集合樣本，并將其與由模擬結(jié)果和觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)的模式誤差進(jìn)行概率密度分布及時(shí)空相關(guān)性分析，結(jié)果表明24h間隔有效波高偏差與后者的相關(guān)性最好，稱為最佳靜態(tài)集合樣本，可用于近似背景誤差�；谏鲜鲎罴鸯o態(tài)集合樣本，對(duì)背景誤差相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。將所構(gòu)造的靜態(tài)集合樣本應(yīng)用于濾波同化調(diào)整過(guò)程，采用MASNUM海浪模式，利用Jason-1衛(wèi)星高度計(jì)數(shù)據(jù)，開(kāi)展了全球海域海浪同化實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于最佳靜態(tài)集合樣本的海浪同化調(diào)整，可以有效的改善海浪模式的模擬效果。最后利用上述海浪資料同化模塊開(kāi)展三組海浪數(shù)值預(yù)報(bào)實(shí)驗(yàn)，將模式預(yù)報(bào)結(jié)果與NDBC浮標(biāo)資料和衛(wèi)星高度計(jì)資料進(jìn)行對(duì)比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于最佳靜態(tài)集合樣本的海浪數(shù)據(jù)同化有效地提高了海浪數(shù)值模式的預(yù)報(bào)能力。
【學(xué)位授予單位】：國(guó)家海洋局第一海洋研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：P731.33
【圖文】：

圖 1-1 資料同化循環(huán)流程 6h 資料同化循環(huán)中，背景場(chǎng)是一個(gè) 6h 的預(yù)報(bào)到背景場(chǎng)或稱為第一猜值的“觀測(cè)資料”，模式的果這種模式變量所產(chǎn)生的“資料”的種類(lèi)與實(shí)際量轉(zhuǎn)化為觀測(cè)變量oy （例如衛(wèi)星輻射率資料或資料的第一猜值可以表示為 bH x，這里 H 是觀模式變量轉(zhuǎn)換為觀測(cè)空間場(chǎng)值。觀測(cè)資料值和模為“觀測(cè)增量”或“修正量”。分析ax 可以通過(guò)模權(quán)重W 的修正量得到，其中W 是由估計(jì)的預(yù)報(bào)決定的： abobx x Wy Hx

0if 是對(duì)應(yīng)的格點(diǎn)場(chǎng)的零次迭代估計(jì)（圖1-2）。圖 1-2 同化調(diào)整網(wǎng)格點(diǎn)示意圖（Kalnay，1991）網(wǎng)格點(diǎn)（小圓圈）、不規(guī)則分布的觀測(cè)點(diǎn)（三角）及格點(diǎn) i（紅色圓點(diǎn)）的影響半徑（大圓圈）的示意圖。在第一估計(jì)之后，以下的迭代值由“逐步訂正”得到： 1 121niniKn O nik k kn n ki iKnikkw f ff fw 這里nif 是格點(diǎn) i 上的第n次迭代值，Okf 是格點(diǎn) i 周?chē)牡?k 個(gè)觀測(cè)，nkf 是觀測(cè)點(diǎn)k 上的第n次估計(jì)值（通過(guò)周?chē)顸c(diǎn)的插值獲得），2 是觀測(cè)誤差方差與背景誤差方差的比率的估計(jì)。niK 是距離格點(diǎn) i 為nR內(nèi)的觀測(cè)值總數(shù)。權(quán)重nikw 可用不同方式來(lái)定義。Cressman（1959）定義SCM的權(quán)重為：2 22 22 22 20n n ikik ik nn iknik ik nR rw r RR rw r R 這里2ikr 是格點(diǎn)ir和觀測(cè)點(diǎn)kr之間的距離的平方。影響半徑nR可以隨著迭代次數(shù)而變化。盡管SCM是一種經(jīng)驗(yàn)方法，但是它簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，并能產(chǎn)生合理的分析。Bratseth（1986）證明，如果不是用以上的經(jīng)驗(yàn)公式而是選?

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2728240