田向军
- 作品数：33 被引量：105H指数：7
- 供职机构：中国科学院大气物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球农业科学理学水利工程更多>>
- 基于LPJ模型的中亚地区植被净初级生产力与蒸散模拟被引量：14
- 2015年
- 中亚干旱区是对全球气候变化最敏感的区域之一,以草地和耕地为主的植被类型极易受到水资源短缺和人为等因素影响,导致生态环境极易恶化,故分析其植被净初级生产力（NPP）和蒸散（ET）变化特征及对气候的响应具有重要意义。本研究利用LPJ模型模拟中亚地区1982-2012年NPP和ET,并分析其在中亚潜在植被类型中的空间分布和变化特征。结果表明,1）NPP和ET的高低值空间分布基本一致,高值区主要分布在林地、草林地混合区以及耕地区,低值区主要分布在植被稀少的荒漠周边区域和哈萨克中部草地区;2）NPP总量和ET总量均呈波动上升趋势,其中NPP年度变化范围在469.59-1 130.26 Tg C·a-1,年均值为737.24 Tg C·a-1（185.57 g C·m-2·a-1）,ET范围在695.53-1 047.69 km3·a-1,年均值为850.46 km3·a-1（214.07 mm·a-1）;3）影响中亚地区植被NPP和ET变化的气候因子主要为降水,温度影响相对较弱;4）吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦植被生产力增长较快,哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦和新疆较为稳定,土库曼斯坦植被生产力出现下降现象。
- 张建财张丽郑艺田向军周宇
- 非线性集合四维变分同化方法NLS-4DVar之局地化改进被引量：2
- 2016年
- 四维变分同化可利用同化窗口内所有可能的观测信息优化大气、海洋模式的初始场,从而极大地提高大气、海洋模式模拟性能,而作为4DVar标准算法的伴随方法始终无法避免繁琐与复杂的预报模式伴随方程的编程、维护以及更新。为避免伴随模式的使用,集合四维变分方法,4DEnVar方法被逐渐开发,为4DVar的求解提供了一种便捷的途径。4DEnVar一般通过局地化过程消除样本不足所造成的虚假相关,而局地化方案的不同也必然会影响到其最终的同化效果。本文将一种集合样本扩展的局地化方案引入到基于Gaussian-Newton迭代算法的非线性集合四维变分同化方法NLS-4DVar中,从而避免了原算法中为进行局地化过程而额外需要的线性化假设,使得算法收敛更稳定。另外,通过将原Gaussian-Newton迭代序列进行变形、避免了矩阵的直接求逆,极大地提高了同化算法的计算效率。利用非线性动力模型Lorenz-96所开展的观测系统模拟试验表明:采用新的样本扩展型局地化方案的NLS-4DVar算法,其同化精度略优于NLS-4DVar原始算法,由于避免了矩阵的直接求逆,其计算效率反而有所提高,同化所需时间有所降低,对于大气与海洋数据同化领域的应用具有极大的潜力。
- 张洪芹田向军张承明
- 关键词：共轭梯度法
- 二氧化碳柱浓度的反演方法、装置、存储介质及电子设备
- 本发明提供了一种二氧化碳柱浓度的反演方法、装置、存储介质及电子设备，其中，该方法包括：获取目标大气数据和历史大气数据，确定先验状态向量、观测光谱、样本状态向量和模拟光谱；确定反演模型的代价函数，基于非线性最小二乘四维变分...
- 田向军金哲张洪芹
- 文献传递
- 基于多源卫星遥感的高分辨率全球碳同化系统研究被引量：7
- 2016年
- 2016年4月签署的"巴黎协定"的目标是到21世纪下半叶全球人为碳排放与生态系统碳汇持平,为了实现这一目标需要精确计量全球不同地区的碳通量,而全球碳同化系统是有效的技术手段。为此,国家科学技术部在"十三五"期间部署的国家重点研发计划"全球变化及应对"专项资助了"基于多源卫星遥感的高分辨率全球碳同化系统研究"项目。将发展生物圈和大气圈关键参数多源遥感协同反演技术体系、多源卫星与地面观测数据联合碳同化算法,进而建立耦合生态系统模型的高分辨率全球碳同化系统,联合同化多源观测数据,优化生态系统模型关键参数、光合和呼吸碳通量、重点区域人为源碳通量,定量揭示全球陆地生态系统和重点区域人为源碳通量时空格局、生态系统碳源汇驱动机制,为全球变化与应对专项目标的实现和国家决策提供技术与数据支持。
- 居为民方红亮田向军江飞占文凤刘洋王正兴何剑锋王绍强彭书时张永光周艳莲贾炳浩杨东旭符瑜李荣柳竟先王海鲲李贵才陈卓奇
- 多重网格策略的NLS-3DVar方法及其在气温数据融合中的应用
- NLS-3DVar是一种非线性的迭代地来求解代价函数的方法,采用了集合扩展局地化方案之后的NLS不仅保持了原有的计算精度,同时提高了计算效率。美国NOAA开发的LAPS中的STMAS方法(Space-Time Multi...
- 田向军
- 关键词：多重网格数据融合
- 文献传递
- 基于微波亮温及集合Kalman滤波的土壤湿度同化方案被引量：14
- 2010年
- 基于集合Kalman滤波及SCE-UA(shuffled complex evolution)算法发展了能够直接同化微波亮温的土壤湿度同化方案.该方案以陆面过程模式CLM3.0中的土壤水模型作为预报算子,以辐射传输模型作为观测算子.整个同化过程分为参数优化和土壤湿度同化两个阶段,利用SCE-UA算法优化辐射传输模型中难以确定的植被光学厚度参数和地表粗糙度参数,并利用优化参数作为观测算子的模型参数进行同化.通过人工理想试验表明该同化方案可以明显改善表层土壤湿度的模拟精度,并且对深层土壤湿度的模拟也有一定程度的改善;利用AMSR-E亮温(10.65GHz垂直极化)所进行的实际同化试验表明顶层(0～10cm)土壤湿度同化结果与观测的均方根误差(RMSE)由模拟的0.05052减小到0.03355,相对减小了33.6%,而较深层(10～50cm)平均减小了20.9%.这些同化试验显示该同化方案的合理性.
- 贾炳浩谢正辉田向军师春香
- 关键词：土壤湿度集合KALMAN滤波辐射传输模型
- 基于多重网格策略的NLS-3DVar方法及其在气温数据同化中的应用
- 集合-变分同化方法逐渐成为发展同化方法的重心,它同时保留了集合方法和变分方法的优势.NLS-3DVar(Non-linear Least Squares-based on Three-dimensional Variat...
- 张璐田向军
- 基于本征正交分解的集合四维变分同化方法
- 本文发展了一种基于本征正交分解技术(POD)的集合四维变分同化方法(PODEn4DVar).该方法建立在集合预报与本征正交分解技术的基础之上,集合预报用以构成状态变量增量集合(model perturbations: M...
- 田向军
- 关键词：数据同化本征正交分解
- 基于区域大气化学模式的东亚地区地表CO2通量反演研究
- 大气CO2'净排放'估算是应对气候变化碳收支认证的一个关键点[1,2]。通过资料同化技术结合大气化学传输模式和观测资料,是反演排放源的有效方法,在很大程度上降低了排放源估算的不确定性[36]。考虑到区域大气化学传输模式在...
- 寇星霞田向军张美根彭珍张小玲
- 关键词：大气化学模式排放源反演研究
- 文献传递
- 基于集合四维变分方法PODEn4DVar的GRACE陆地水储量同化:方法与验证被引量：3
- 2014年
- 地球重力场季节和年际变化主要来源于地球表层大气、海洋和陆地各系统间水的质量交换,由GRACE重力卫星探测地球重力场变化所反映陆地水储量的改变主要来自降雨、土壤蒸发蒸腾、河流输运以及向地下深层的渗透等过程.本研究利用陆面过程模式CLM3.5以及基于本征正交分解的集合四维变分同化方法 PODEn4DVar,构建能够同化GRACE卫星重力场的陆面水文同化系统LDAS-G,实现对地球重力场所反映的大尺度陆地水储量变化在时间及垂直方向各分量的分解,并对垂直方向的水文变量进行同化,从而更好地估计陆面水循环要素变化并实现其监测.利用LDAS-G同化系统进行理想试验以及针对中国区域所进行的同化试验表明该同化系统能够改善对陆面水文要素变化的模拟,对大尺度陆面水文循环监测研究具有重要意义.
- 孙琴谢正辉田向军
- 关键词：数据同化陆面过程模式
