您的位置: 专家智库 > >

国家高技术研究发展计划(2007AA12Z140)

作品数:7 被引量:48H指数:6
相关作者:李刚陈靖王根何光鑫吴玲玲更多>>
相关机构:南京信息工程大学天津市气象科学研究所国家卫星气象中心更多>>
发文基金:国家高技术研究发展计划国家重点基础研究发展计划公益性行业(气象)科研专项更多>>
相关领域:天文地球自动化与计算机技术更多>>

文献类型

  • 7篇期刊文章
  • 1篇会议论文

领域

  • 8篇天文地球
  • 1篇自动化与计算...

主题

  • 3篇同化
  • 3篇辐射率
  • 2篇遥感
  • 2篇廓线
  • 2篇反演
  • 2篇变分同化
  • 2篇AIRS
  • 2篇GRAPES
  • 2篇大气廓线
  • 1篇雅可比
  • 1篇雅可比矩阵
  • 1篇云检测
  • 1篇直接同化
  • 1篇四维变分
  • 1篇四维变分同化
  • 1篇奇异值
  • 1篇奇异值分解
  • 1篇主成分
  • 1篇主成分分析
  • 1篇资料同化

机构

  • 4篇南京信息工程...
  • 2篇湖南省气象科...
  • 2篇国家卫星气象...
  • 1篇兰州大学
  • 1篇天津市气象科...
  • 1篇天津市气象局

作者

  • 3篇李刚
  • 2篇董超华
  • 2篇王根
  • 2篇何光鑫
  • 2篇陈靖
  • 2篇蒋德明
  • 1篇邱崇践
  • 1篇张蕾
  • 1篇张述文
  • 1篇张建伟
  • 1篇吴玲玲

传媒

  • 2篇气象学报
  • 2篇大气科学学报
  • 1篇气象
  • 1篇地球科学进展
  • 1篇Journa...

年份

  • 5篇2011
  • 2篇2010
  • 1篇2009
7 条 记 录,以下是 1-8
排序方式:
The GRAPES Variational Bias Correction Scheme and Associated Preliminary Experiments被引量:2
2011年
The variational assimilation theory is generally based on unbiased observations. In practice, however, almost all observations suffer from biases arising from observational instruments, radiative transfer operator, precondition of data, and so on. Therefore, a bias correction scheme is indispensable. The current scheme for radiance bias correction in the GRAPES 3DVar system is an offline scheme. It is actually a static correction for the radiance bias before the process of cost function minimization. In consideration of its effects on forecast results, this kind of scheme has some shortcomings. Thus, this study provides a variational bias correction (VarBC) scheme for the GRAPES 3DVar system following Dee’s idea. In the VarBC scheme, the observation operator is modified and a new control variable is defined by taking the predictor coefficients as the control parameters. According to the feature of the GRAPES-3DVAR, an incremental formulation is applied and the original bias correction scheme is maintained in the actual process of observations. The VarBC is designed to co-exist with the original scheme, because it is a dynamic revision to the observational operator on the basis of the old method, i.e., it adjusts the model state vector along with the control parameters to an unbiased state in the process of minimization and the assimilation system remains consistent with available information automatically. Preliminary experimental results show that the mean departures of background-minus-observation and analysis-minus-observation are reduced as expected. In a case study of the heavy rainfall that happened in South China on 11–13 June 2008, the 500-hPa geopotential height is better simulated using the analyzed field from the VarBC as the initial condition.
王祥李刚张华王会郭锐
关键词:PREDICTORPRECONDITIONING
GRAPES-3DVar高阶递归滤波方案及其初步试验被引量:8
2011年
背景误差协方差矩阵B及其逆的求解是三维变分同化研究的核心问题之一。在GRAPES区域三维变分同化系统(GRAPES-3Dvar)中背景误差协方差矩阵的水平变换部分,假定各向同性并进行递归滤波运算。原有方案中采用一阶递归滤波器,但收敛不够迅速,每次循环同化时需滤波10次才能使目标函数收敛。根据Purser等2003年的研究思路,研究发展了针对GRAPES区域三维变分同化系统的高阶递归滤波方案;理想试验结果表明,使用四阶递归滤波仅需运行一次就能使目标函数收敛,滤波后的输出场呈现高斯型分布,达到计算精度要求,并且,滤波效果明显好于一阶递归滤波运行4次的结果。另外,为了使高斯型函数的功率谱接近大气实际的谱衰减,对3种不同特征尺度的四阶递归滤波器进行线性组合。通过实验表明,拟合后的多尺度四阶递归滤波在保持原有大尺度信息的基础上,更清晰地显示出了一些中小尺度的信息。
何光鑫李刚张华
关键词:变分同化各向同性
大气廓线物理反演的最优化方法进展
从最优化数学理论角度对大气廓线物理反演以及卫星辐射率资料直接同化中的最优化算法进行了回顾。分析了各种方法的优点和缺点、联系和差别。总结了卫星大气遥感反演问题的求解思路。对大气廓线反演研究中几种主要的目标函数和寻优策略进行...
蒋德明董超华
关键词:廓线遥感反演辐射率
文献传递
基于主成分累计影响系数法的高光谱大气红外探测器的通道选择试验被引量:12
2011年
由于高光谱大气红外探测器(AIRS)有2378个通道,如何从众多的通道中提取主要的有用信息。针对这点,文中提出了基于主成分累计影响系数的通道选择方法。首先,进行通道的预处理。然后,考虑白天的通道组合,分别对温度和湿度雅可比矩阵进行主成分分析,得到每个通道对主成分的累计影响系数,根据累计影响系数的大小,进行通道排序。最后,考虑夜晚的通道组合,加入受太阳光影响的通道。最终得到白天和夜晚的入选通道子集。进行温度和湿度廓线反演的实验表明,该方法用于通道选择是可行的。
张建伟王根张华黄静陈靖吴玲玲
关键词:AIRS雅可比矩阵主成分分析
在四维变分同化中运用集合协方差的试验被引量:8
2009年
利用浅水方程模式和模式模拟资料进行数值试验比较3种不同的背景误差协方差矩阵处理方法对四维变分(4DVAR)资料同化的影响。3种背景误差协方差矩阵分别是:(1)对单一变量将背景误差协方差矩阵简化为对角矩阵;(2)将背景误差协方差矩阵的作用简化为高斯过滤;(3)由预报集合生成背景误差协方差矩阵并利用奇异值分解技术解决矩阵的求逆。通过一系列数值试验,比较不同观测密度、不同观测误差下3种背景误差协方差处理方法对4DVAR同化效果的影响。结果表明,背景误差协方差的结构对4DVAR有重大影响。当观测资料的空间密度不够高时,采用对角矩阵得不到满意的结果。高斯过滤方案可以明显改善同化结果,但是对背景误差特征长度比较敏感。第3种方法采用的背景误差协方差矩阵是流型依赖的,而且并不以显式的方式出现在目标函数中,避免了对它求逆的复杂运算。由于做了降维处理,在观测点的密度较低和观测误差较大时可望取得较好的同化结果,同化效果较为稳定。
张蕾邱崇践张述文
关键词:资料同化背景误差协方差四维变分奇异值分解
高阶递归滤波在一次暴雨预报中的数值试验被引量:6
2011年
为了考察具有多种特征尺度四阶递归滤波器在极端暴雨事件预报中的应用效果和能力,利用GRAPES三维变分同化系统,对2007年7月16—19日的川渝暴雨过程进行了模式分析。共开展了3组模拟试验:第一组试验在模式中使用单一特征尺度的一阶递归滤波;第二组试验在模式中使用由3种不同特征尺度的四阶滤波拟合而成的四阶递归滤波;第三组试验在模式中使用由3种不同特征尺度的一阶滤波拟合而成的一阶递归滤波。结果表明,具有多种特征尺度的递归滤波的预报效果要好于单一尺度的递归滤波。相比而言,由3种不同特征尺度的四阶递归滤波对预报的改进最大,不论是降水的落区还是降水的强度都有很大程度的改善,对水汽的调节更为理想。
何光鑫李刚张华
关键词:GRAPES暴雨预报
大气廓线物理反演的最优化方法进展被引量:8
2010年
从最优化数学理论角度对大气廓线物理反演以及卫星辐射率资料直接同化中的最优化算法进行了回顾。分析了各种方法的优点和缺点、联系和差别。总结了卫星大气遥感反演问题的求解思路。对大气廓线反演研究中几种主要的目标函数和寻优策略进行了分析,着重分析了目前作为各数值预报中心和卫星数据处理中心业务数值产品核心算法的牛顿非线性迭代法的不足之处,并对其改进途径进行了探讨。引入了Levenberg-Marquardt方法及信赖域方法用于大气廓线反演,使反演算法的收敛性质得到改善。
蒋德明董超华
关键词:廓线遥感反演辐射率
云检测在高光谱大气红外探测器辐射率直接同化中的应用被引量:8
2011年
对于高光谱大气红外探测器AIRS(Atmospheric Infrared Sounder)辐射率的同化,云检测技术是关键的一步。本文借鉴Goldberg的云检测的思想,通过AIRS通道和相应微波通道的经验组合来进行云检测,此云检测方案不需要对通道进行偏差订正,并且除背景场海表温度,不依赖于大气的先验信息,是一个快速简单的云检测方案。本文将其原来NESDIS-Goldberg的3个云检测步骤改为7个云检测步骤,其中海洋表面4个,陆地表面3个,并选择最优的阈值,然后利用GRAPES-3DVAR(全球/区域同化预报系统)分别对AIRS的海洋和陆地上的视场进行云检测,找出受到云污染的视场,并将其剔除。对2006年6月30日AIRS的视场,分别用NESDS-Goldberg云检测方案和GRAPES-Goldberg云检测方案进行云检测,从结果的分析来看,GRAPES-Goldberg云检测方案可以更有效地检测出受到云污染的视场,晴空视场占到总视场的10.1%。
陈靖李刚张华王根
关键词:AIRS云检测
共1页<1>
聚类工具0