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适应性观测与集合变换卡尔曼滤波方法介绍
被引量：
6
1
作者
田伟红
庄世宇
《热带气象学报》
CSCD
北大核心
2007年第2期201-204,共4页
给出适应性观测理论和集合变换卡尔曼滤波方法及其研究现状的综述。重点介绍了集合变换卡尔曼滤波方法及其相关的一些问题。在数值预报领域,一种新的途径是利用数值预报系统信息在预报时效内确定出某些区域,如果在这些区域进行补充观测...
给出适应性观测理论和集合变换卡尔曼滤波方法及其研究现状的综述。重点介绍了集合变换卡尔曼滤波方法及其相关的一些问题。在数值预报领域,一种新的途径是利用数值预报系统信息在预报时效内确定出某些区域,如果在这些区域进行补充观测,可以最有效地改进预报技能。这种方法被称为适应性或目标观测,所确定的观测区域称为敏感区,敏感区内增加观测后分析质量将得到改善,对后续的预报技能可产生最大的预期影响。目前适应性观测研究已经成为世界气象组织(WMO)组织的THORPEX计划的一个子计划。集合变换卡尔曼滤波(The Ensemble Transform Kalman Filer,简称ETKF)是一种次优的卡尔曼滤波方案,最早是作为一种适应性观测算法提出的,现在还被用于集合预报初始扰动的生成。ETKF方法不仅可以同化观测资料,而且可以估计出观测对预报误差的影响。它与其它集合卡尔曼滤波方案不同之处在于:ETKF利用集合变换和无量纲化的思想求解与观测有关的误差协方差矩阵,可以快速估计出不同附加观测造成的预报误差协方差的减少量,预报误差减少最多的一组观测所对应的区域就是所寻找的敏感区。
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关键词
适应性观测
THOEPEX计划
集合变换卡尔曼滤波
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职称材料
GRAPES全球三维变分同化系统——基本设计方案与理想试验
被引量：
64
2
作者
庄世宇
薛纪善
+2 位作者
朱国富
赵军
朱宗申
《大气科学》
CSCD
北大核心
2005年第6期872-884,共13页
中国气象局数值预报研究中心开发了一个全球和区域统一框架的格点三维变分资料同化系统(GRAPES3D-Var)。作者给出全球版本的方案设计,采用单点观测试验检验方案设计的合理性和正确性。全球方案选择流函数、速度势、非平衡高度和相对湿...
中国气象局数值预报研究中心开发了一个全球和区域统一框架的格点三维变分资料同化系统(GRAPES3D-Var)。作者给出全球版本的方案设计,采用单点观测试验检验方案设计的合理性和正确性。全球方案选择流函数、速度势、非平衡高度和相对湿度作为分析求解的控制变量,用线性平衡方程作为质量场和风场的动力约束,通过预调方法解决背景误差协方差矩阵阶数过大和难以求逆的问题,其中垂直变换和物理变换以及观测算子设计等方面与区域方案相同,但预调的水平变换采用球谐函数谱滤波表示背景误差协方差的水平相关模型,避免了递归滤波在高纬和极区因相关尺度过大无法实施的问题。另外,设计了一个使极区插值和差分计算完全闭合的网格以及相应的算法,解决了极点分析问题。单点观测理想试验结果表明,GRAPES 3D-Var系统能够合理给出全球任何地区的分析。
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关键词
全球/区域同化预报系统
全球三维变分资料同化系统
谱滤波
理想试验
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职称材料
题名
适应性观测与集合变换卡尔曼滤波方法介绍
被引量：
6
1
作者
田伟红
庄世宇
机构
中国气象科学研究院
数值
预报
中心
/
灾害
天气
国家
重点
实验室
出处
《热带气象学报》
CSCD
北大核心
2007年第2期201-204,共4页
基金
国家重点基础研究发展规划项目"我国南方致洪暴雨监测与预测的理论和方法研究"(2004CB418307)
国家自然科学基金"针对典型高影响天气基于集合卡尔曼变换(ETKF)的适应性观测研究"(40675064)共同资助
文摘
给出适应性观测理论和集合变换卡尔曼滤波方法及其研究现状的综述。重点介绍了集合变换卡尔曼滤波方法及其相关的一些问题。在数值预报领域,一种新的途径是利用数值预报系统信息在预报时效内确定出某些区域,如果在这些区域进行补充观测,可以最有效地改进预报技能。这种方法被称为适应性或目标观测,所确定的观测区域称为敏感区,敏感区内增加观测后分析质量将得到改善,对后续的预报技能可产生最大的预期影响。目前适应性观测研究已经成为世界气象组织(WMO)组织的THORPEX计划的一个子计划。集合变换卡尔曼滤波(The Ensemble Transform Kalman Filer,简称ETKF)是一种次优的卡尔曼滤波方案,最早是作为一种适应性观测算法提出的,现在还被用于集合预报初始扰动的生成。ETKF方法不仅可以同化观测资料,而且可以估计出观测对预报误差的影响。它与其它集合卡尔曼滤波方案不同之处在于:ETKF利用集合变换和无量纲化的思想求解与观测有关的误差协方差矩阵,可以快速估计出不同附加观测造成的预报误差协方差的减少量,预报误差减少最多的一组观测所对应的区域就是所寻找的敏感区。
关键词
适应性观测
THOEPEX计划
集合变换卡尔曼滤波
Keywords
adaptive observation
THORPEX
Ensemble Transform Kalman filter
分类号
P456 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
GRAPES全球三维变分同化系统——基本设计方案与理想试验
被引量：
64
2
作者
庄世宇
薛纪善
朱国富
赵军
朱宗申
机构
中国气象科学研究院
数值
预报
研究
中心
和
灾害
天气
国家
重点
实验室
国防科技大学计算机
研究
所
国家
气象
中心
出处
《大气科学》
CSCD
北大核心
2005年第6期872-884,共13页
基金
十五国家重点科技攻关计划项目2001BA607B
文摘
中国气象局数值预报研究中心开发了一个全球和区域统一框架的格点三维变分资料同化系统(GRAPES3D-Var)。作者给出全球版本的方案设计,采用单点观测试验检验方案设计的合理性和正确性。全球方案选择流函数、速度势、非平衡高度和相对湿度作为分析求解的控制变量,用线性平衡方程作为质量场和风场的动力约束,通过预调方法解决背景误差协方差矩阵阶数过大和难以求逆的问题,其中垂直变换和物理变换以及观测算子设计等方面与区域方案相同,但预调的水平变换采用球谐函数谱滤波表示背景误差协方差的水平相关模型,避免了递归滤波在高纬和极区因相关尺度过大无法实施的问题。另外,设计了一个使极区插值和差分计算完全闭合的网格以及相应的算法,解决了极点分析问题。单点观测理想试验结果表明,GRAPES 3D-Var系统能够合理给出全球任何地区的分析。
关键词
全球/区域同化预报系统
全球三维变分资料同化系统
谱滤波
理想试验
Keywords
Global and Regional Assimilation and Prediction System （GRAPES）, global 3D-Var, spectral filter,single observation test
分类号
P468 [天文地球—大气科学及气象学]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
适应性观测与集合变换卡尔曼滤波方法介绍
田伟红
庄世宇
《热带气象学报》
CSCD
北大核心
2007
6
下载PDF
职称材料
2
GRAPES全球三维变分同化系统——基本设计方案与理想试验
庄世宇
薛纪善
朱国富
赵军
朱宗申
《大气科学》
CSCD
北大核心
2005
64
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职称材料
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引证文献
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