解放军理工大学学报(自然科学版)
解放軍理工大學學報(自然科學版)
해방군리공대학학보(자연과학판)
JOURNAL OF PLA UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE EDITION)
2015年
2期
173-179
,共7页
空间滤波%海温%误差分布%中尺度涡
空間濾波%海溫%誤差分佈%中呎度渦
공간려파%해온%오차분포%중척도와
space filtering%sea temperation%error distribution%mesoscale eddies
为解决海洋资料同化中空间滤波方案选择的主观性问题,基于最优插值算法,借助现场资料分析系统(ISAS),分别试验高斯函数(Gauss)、二阶自回归函数(SOAR)以及贝塞尔函数(Bessel)作为拟合函数的空间滤波方案,同化全球实时海洋观测计划(Argo)温度剖面资料,并从多个角度比较分析场的质量,以期为寻找最优空间滤波方案提供借鉴。实验表明,Bessel 函数方案同化结果的均方根误差最小,SOAR 函数方案的均方根误差最大,但是在个别层次上,Bessel 函数方案的误差大于其他2种方案;在多个典型层次上,Bes-sel 函数方案的分析场能够分辨更多中小尺度的信息,这与 Bessel 函数本身可以揭示不同波谱能量误差分布的特性有关。结合海面动力地形数据和 Argo 剖面的分布状况分析,几个显著的中尺度冷暖中心分布是符合物理海洋学常识的。需要指出的是,在网格分辨率未提高的前提下,这些中小尺度的信号需要借助其他辅助资料和分析方法进行甄别。
為解決海洋資料同化中空間濾波方案選擇的主觀性問題,基于最優插值算法,藉助現場資料分析繫統(ISAS),分彆試驗高斯函數(Gauss)、二階自迴歸函數(SOAR)以及貝塞爾函數(Bessel)作為擬閤函數的空間濾波方案,同化全毬實時海洋觀測計劃(Argo)溫度剖麵資料,併從多箇角度比較分析場的質量,以期為尋找最優空間濾波方案提供藉鑒。實驗錶明,Bessel 函數方案同化結果的均方根誤差最小,SOAR 函數方案的均方根誤差最大,但是在箇彆層次上,Bessel 函數方案的誤差大于其他2種方案;在多箇典型層次上,Bes-sel 函數方案的分析場能夠分辨更多中小呎度的信息,這與 Bessel 函數本身可以揭示不同波譜能量誤差分佈的特性有關。結閤海麵動力地形數據和 Argo 剖麵的分佈狀況分析,幾箇顯著的中呎度冷暖中心分佈是符閤物理海洋學常識的。需要指齣的是,在網格分辨率未提高的前提下,這些中小呎度的信號需要藉助其他輔助資料和分析方法進行甄彆。
위해결해양자료동화중공간려파방안선택적주관성문제,기우최우삽치산법,차조현장자료분석계통(ISAS),분별시험고사함수(Gauss)、이계자회귀함수(SOAR)이급패새이함수(Bessel)작위의합함수적공간려파방안,동화전구실시해양관측계화(Argo)온도부면자료,병종다개각도비교분석장적질량,이기위심조최우공간려파방안제공차감。실험표명,Bessel 함수방안동화결과적균방근오차최소,SOAR 함수방안적균방근오차최대,단시재개별층차상,Bessel 함수방안적오차대우기타2충방안;재다개전형층차상,Bes-sel 함수방안적분석장능구분변경다중소척도적신식,저여 Bessel 함수본신가이게시불동파보능량오차분포적특성유관。결합해면동력지형수거화 Argo 부면적분포상황분석,궤개현저적중척도랭난중심분포시부합물리해양학상식적。수요지출적시,재망격분변솔미제고적전제하,저사중소척도적신호수요차조기타보조자료화분석방법진행견별。
To select spatial filtering scheme in the ocean data assimilation,with the aid of in-situ analysis system(ISAS)and the optimal interpolation algorithm,this paper performed three different schemes of space filtering:Gauss function,second-order autoregressive(SOAR)function and Bessel function by as-similating the array for real-time geostrophic ocean graphy(Argo)profile temperature data.In order to find the best scheme for space filtering,they evaluated the quality of analyzed temperature from different aspects.Experiment results show that the scheme based on Bessel function owns a minimum root mean square error and the one based on SOAR function has the maximum root mean square error,although there are a few levels in which Bessel Scheme results in more errors than the other two schemes.In several typical levels,the Bessel Scheme can distinguish more information ranging from large scale to meso and sub-meso scales,which maybe benefits from its advantage of revealing the characteristics of error distribu-tion of the different spectral energy with different scales.Further work should be done to assess whether the meso and sub-meso scale information is useful signal or noisy signal by using more objective analysis method.