大气科学
大氣科學
대기과학
CHINESE JOURNAL OF ATMOSPHERIC SCIENCES
2005年
6期
872-884
,共13页
庄世宇%薛纪善%朱国富%赵军%朱宗申
莊世宇%薛紀善%硃國富%趙軍%硃宗申
장세우%설기선%주국부%조군%주종신
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
全毬/區域同化預報繫統%全毬三維變分資料同化繫統%譜濾波%理想試驗
전구/구역동화예보계통%전구삼유변분자료동화계통%보려파%이상시험
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.
中國氣象跼數值預報研究中心開髮瞭一箇全毬和區域統一框架的格點三維變分資料同化繫統(GRAPES3D-Var).作者給齣全毬版本的方案設計,採用單點觀測試驗檢驗方案設計的閤理性和正確性.全毬方案選擇流函數、速度勢、非平衡高度和相對濕度作為分析求解的控製變量,用線性平衡方程作為質量場和風場的動力約束,通過預調方法解決揹景誤差協方差矩陣階數過大和難以求逆的問題,其中垂直變換和物理變換以及觀測算子設計等方麵與區域方案相同,但預調的水平變換採用毬諧函數譜濾波錶示揹景誤差協方差的水平相關模型,避免瞭遞歸濾波在高緯和極區因相關呎度過大無法實施的問題.另外,設計瞭一箇使極區插值和差分計算完全閉閤的網格以及相應的算法,解決瞭極點分析問題.單點觀測理想試驗結果錶明,GRAPES 3D-Var繫統能夠閤理給齣全毬任何地區的分析.
중국기상국수치예보연구중심개발료일개전구화구역통일광가적격점삼유변분자료동화계통(GRAPES3D-Var).작자급출전구판본적방안설계,채용단점관측시험검험방안설계적합이성화정학성.전구방안선택류함수、속도세、비평형고도화상대습도작위분석구해적공제변량,용선성평형방정작위질량장화풍장적동력약속,통과예조방법해결배경오차협방차구진계수과대화난이구역적문제,기중수직변환화물리변환이급관측산자설계등방면여구역방안상동,단예조적수평변환채용구해함수보려파표시배경오차협방차적수평상관모형,피면료체귀려파재고위화겁구인상관척도과대무법실시적문제.령외,설계료일개사겁구삽치화차분계산완전폐합적망격이급상응적산법,해결료겁점분석문제.단점관측이상시험결과표명,GRAPES 3D-Var계통능구합리급출전구임하지구적분석.
