CAJ | 학술논문

介绍了一种适合格点模式的三维变分同化方案,并应用于中国科学院大气物理研究所的9层大气环流格点模式(IAP9L2°×2.5°-AGCM)中.同化方案考虑质量场和风场的动力约束关系,并通过变量变换将模式变量转化为互不相关的控制变量:流函数、非平衡速度势、非平衡位势和比湿;同时采用共轭梯度法求解代价函数避免了直接计算背景误差协方差矩阵逆的困难.通过理想试验、模式连续同化积分试验以及对东亚地区特殊寒潮天气的同化试验,结果表明:该系统能够正确反应多变量之间的相互关系,并且长时间运行稳定,更重要的是同化不仅可以明显改善直接参与同化的物理量,而且经过模式的动力调整也改善了未参与同化的物理量(如海平面气压、近地面气温、降水等),这为大气的持续性信息存储于陆面物理量提供了可能,从而可为IAP9L2°×2.5°-AGCM提供陆-气相协调的初始场.
개소료일충괄합격점모식적삼유변분동화방안,병응용우중국과학원대기물리연구소적9층대기배류격점모식(IAP9L2°×2.5°-AGCM)중.동화방안고필질량장화풍장적동력약속관계,병통과변량변환장모식변량전화위호불상관적공제변량:류함수、비평형속도세、비평형위세화비습;동시채용공액제도법구해대개함수피면료직접계산배경오차협방차구진역적곤난.통과이상시험、모식련속동화적분시험이급대동아지구특수한조천기적동화시험,결과표명:해계통능구정학반응다변량지간적상호관계,병차장시간운행은정,경중요적시동화불부가이명현개선직접삼여동화적물리량,이차경과모식적동력조정야개선료미삼여동화적물리량(여해평면기압、근지면기온、강수등),저위대기적지속성신식존저우륙면물리량제공료가능,종이가위IAP9L2°×2.5°-AGCM제공륙-기상협조적초시장.