国家自然科学基金(41105063)
- 作品数：15 被引量：28H指数：3
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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
- 首先描述了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了阐述；其次通过观测数据的统计分析,说明了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,而且能够提高其它种类观测数据的同化...
- 曹小群张卫民刘柏年宋君强
- 关键词：数值天气预报四维变分资料同化卫星观测数据
- 三类大气基本波动的广义变分原理被引量：1
- 2012年
- 半反推法是He为了寻求数学物理问题的变分原理而提出的,可避免由拉氏乘子法引起的临界变分现象.应用半反推法分别获得了动力气象中Rossby波、大气声波和重力外波等三类基本大气波动的广义变分原理,并验证了它们的正确性.
- 宋君强曹小群朱小谦张卫民赵军
- 关键词：半反推法广义变分原理ROSSBY波
- 厄尔尼诺和南方涛动海气耦合模型中参数估计的变分方法被引量：1
- 2012年
- 提出一种基于变分原理估计厄尔尼诺和南方涛动海气耦合模型中未知参数的方法.首先将所研究的非线性海气耦合动力方程引入到目标泛函中;接着利用变分方法导出伴随方程和待辨识参数泛函梯度的公式;然后设计了估计未知参数的算法.数值试验结果表明变分方法是一种能有效估计海气耦合非线性系统未知参数的方法.
- 宋君强曹小群张卫民朱小谦
- 关键词：参数估计极限环变分方法
- 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
- 2012年
- 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.
- 张卫民曹小群宋君强
- 关键词：数值天气预报四维变分资料同化
- 一种改进的用于合成孔径雷达图像相干斑抑制的双边滤波参数配置方法被引量：3
- 2012年
- 双边滤波能够有效光滑合成孔径雷达图像,同时保持边缘信息.最优配置双边滤波参数一直非常困难.本文作者曾提出了一种迭代参数配置方法,具有高精度、高效率的特点,但是该方法会出现迭代错误终止的情况.本文提出了一种改进的参数配置方法,能够确保获得最优折衷配置的参数,并且给出了该方法收敛性的证明.对真实合成孔径雷达图像的实验结果显示,在迭代精度相同的情况下,改进方法不仅能够获得与迭代方法相当的可视效果,而且灰度值近似方差参数具有更高的精度;随着迭代精度的提高,改进方法比迭代方法有更快的收敛速度.
- 李金才黄斌彭宇行
- 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
- 2014年
- 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。
- 曹小群宋君强张卫民皇群博
- 关键词：卫星观测四维变分资料同化
- 球面小波背景误差协方差模型的设计
- 2014年
- 在全球变分资料同化系统中设计和实现了基于球面小波的背景误差协方差(B)模型。引入框架理论构造了球面小波函数;设计了一个基于球面小波变换的全球B矩阵模型;分别通过理想数值试验和在全球变分同化系统中的实现对新模型的有效性进行了验证。试验结果表明:基于球面小波的背景误差协方差模拟方法能够克服由有限背景误差样本引入的取样噪声,能估计出真实的背景误差相关函数;在全球变分同化系统中新模型能够模拟出在物理和动力上正确和有效的背景误差结构函数。
- 曹小群张卫民宋君强刘柏年
- 关键词：背景误差协方差变分资料同化数值天气预报
- 基于二阶离散变分方法的非线性映射参数估计被引量：2
- 2013年
- 提出一种估计非线性映射未知参数的二阶离散变分方法.首先针对非线性离散混沌系统,利用变分方法导出了伴随方程和目标泛函梯度,以此为基础利用二阶离散变分方法给出了二阶伴随方程和精确计算Hessian矩阵-向量乘积的显式表达式;其次设计了估计非线性映射未知参数的新算法,并以此对Hyperhenón映射和二维抛物映射中的未知参数进行了精确的估计.数值仿真结果表明了该方法的有效性和优点.
- 曹小群
- 关键词：非线性映射参数估计
- 非线性映射参数辨识的离散变分方法被引量：1
- 2012年
- 提出一种辨识非线性映射系统巾未知参数的离散变分方法,对以bmx_(k+1)=F(x_k,θ)为状态控制方程的所有映射混沌系统具有通用性.对典型的Logistic映射和Hen6n映射巾的未知参数进行了估计,仿真结果表明了该方法的有效性.
- 曹小群张卫民宋君强朱小谦赵军
- 关键词：映射参数辨识
- 一种基于复数域微分的资料同化新方法被引量：4
- 2013年
- 提出了一种基于复数域微分的资料同化新方法.针对变分资料同化中目标泛函梯度计算复杂和精度不高的问题,首先利用复变量求导法把梯度分析过程转化为复变泛函的数值计算,进而高效和高精度地获得梯度值;然后结合经典的最优化方法,给出了非线性物理系统资料同化问题的新求解算法;最后对典型混沌系统和包含"开关"现象的单格点比湿发展方程进行了资料同化数值实验,结果表明新方法能非常有效地估计出非线性动力预报模式的初始条件.
- 曹小群宋君强张卫民赵延来刘柏年
- 关键词：资料同化梯度分析
