【摘要】： 本文以三維陸架海模型(HAMSOM)作為數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)的模型部分，深入研究了數(shù)據(jù)同化的理論方法和在海洋流場數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用，對海洋場的數(shù)據(jù)同化方法提出了行之有效的改進(jìn)，并將中國黃、東海區(qū)域內(nèi)的TOPEX／POSEIDON(T／P)數(shù)據(jù)和理論模式的計算結(jié)果相結(jié)合，，進(jìn)行同化處理，獲得了更接近于真實的結(jié)果。 對數(shù)據(jù)同化問題的研究，尤其針對目前我國海區(qū)的數(shù)據(jù)同化應(yīng)用研究較少這一情況。本文在前人文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了方法及應(yīng)用上的研究。這些成果包括：建立考慮了時間相關(guān)的方差矩陣和時空相關(guān)的最優(yōu)插值算法；對卡爾曼濾波算法進(jìn)行了SVD簡化以及建立了顯式的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；將T／P實時衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)和分析并與數(shù)值模型進(jìn)行同化處理。具體內(nèi)容為如下幾個方面： 1 建立時間相關(guān)的協(xié)方差矩陣處理方法 在估值類的同化方法中，觀測數(shù)據(jù)與理論模型結(jié)合的橋梁是各自的協(xié)方差矩陣。在確定協(xié)方差矩陣的時候，以往的做法是將所有不同觀測時刻的數(shù)據(jù)當(dāng)作同一時刻的數(shù)據(jù)應(yīng)用；本文在形成協(xié)方差矩陣時，不僅考慮空間相關(guān)，而且應(yīng)用了時間相關(guān)，對觀測數(shù)據(jù)的應(yīng)用依照其得到時間的不同分別處理到協(xié)方差矩陣的建立中，并根據(jù)其在時間上的相關(guān)強弱給予不同的權(quán)重值，使得對觀測數(shù)據(jù)的應(yīng)用更接近實際情況。 2 應(yīng)用動態(tài)最優(yōu)插值算法進(jìn)行渤海海表溫度同化 傳統(tǒng)的最優(yōu)插值算法沒有考慮觀測數(shù)據(jù)的時間錯位。本文首先推導(dǎo)了既考慮空間相關(guān)，又考慮時間相關(guān)的最優(yōu)插值算法，由于應(yīng)用了時間相關(guān)的協(xié)方差矩陣，就使這個算法具有動態(tài)處理時間錯位的觀測數(shù)據(jù)的能力。隨后，本文應(yīng)用理論模型數(shù)據(jù)和模擬觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行了并行試驗，將動態(tài)插值算法應(yīng)用到渤海海表溫度場的計算中，同化結(jié)果兼顧理論模型結(jié)果和模擬觀測結(jié)果，在方差意義上顯示出最優(yōu)特性，驗證了本文所提出的方法改進(jìn)的正確性。 浙江人學(xué)博十學(xué)位論文 全文摘要 3應(yīng)用SVD分解，推導(dǎo)了簡約形式的卡爾曼濾波方法，并直接建立了 顯式的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣 卡爾曼濾波法無法直接應(yīng)用于海洋，其主要原因是增益矩陣的計算 量太大。本文根據(jù)“最大限度保留原來的主要信息，盡可能地簡化計算” 的原則，應(yīng)用‘SVD分解推導(dǎo)了簡約形式的卡爾曼濾波方法，得到了該方 法的簡約表達(dá)公式，同時，還得到了截斷誤差部分的伴隨發(fā)展公式，它 可用于探討截差本身的動態(tài)發(fā)展。 另外，本文成功應(yīng)用反向量表述的方法將通常需要迭代得到的卡爾 曼狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣表述為可直接計算的顯式表達(dá)形式。 上述兩個方面的改進(jìn)節(jié)省了數(shù)據(jù)同化卡爾曼濾波法的計算量，提高 了效率，對時效性很強的海洋預(yù)報計算很有意義。 4對T/P數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)和分析，并將其結(jié)果與理論模型數(shù)據(jù)進(jìn)行同化處理， 使結(jié)果更接近于真實值 對衛(wèi)星數(shù)據(jù)如何進(jìn)行處理和應(yīng)用是一個重要的課題。本文首先使用 黃、東海沿岸60個驗潮站實際觀測得到的調(diào)和常數(shù)進(jìn)行同化處理，有效 地’改進(jìn)了理論模式的結(jié)果。隨后，本文將美國T/P衛(wèi)星數(shù)據(jù)集的第1一第 150周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)和分析，獲得了黃、東海區(qū)域的10條軌道上的 MZ分潮的調(diào)和常數(shù)。在此基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步應(yīng)用最優(yōu)插值算法，將理 論模型結(jié)果和衛(wèi)星數(shù)據(jù)調(diào)和結(jié)果進(jìn)行同化處理。獲得了更接近于真實值 的同化結(jié)果。
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博十學(xué)位論文第七章潮汐調(diào)和分析與仁川川126.6200037.47000290.0000088.38000185.8600097.定海海122.0700030.0000089.4000071.8600071.06000一0.薪島島124.2700039.80000212.00000200.67000191.05000一9.補充111123.0800039.48000158.00000158.49000155.39000一3.德積島島126.1500037.25000248.00000187.60000185.05000一2.竭島島126.2700034.38000109.00000192.26000144.30000一47巡威島島125.3300037.75000154.00000155.14000136.79000一1含“*”的驗潮站點同化不好9各分圖可知:在使用實際驗潮站數(shù)據(jù)進(jìn)行同化時，除附近和黃海北部近岸處點位的同化結(jié)果較差外，其他地改進(jìn)。改進(jìn)的程度各不相同。同化結(jié)果不理想的部分，一是舟山外海島嶼較多，另外，模型采用20，x20，網(wǎng)格，也有度。

呂同化后}a分潮分布
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類號】：P731.2

【引證文獻(xiàn)】

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1 齊亞琳;林明森;;數(shù)據(jù)融合技術(shù)在海洋二號衛(wèi)星數(shù)據(jù)中的應(yīng)用[J];航天器工程;2012年03期

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1 奚萌;基于最優(yōu)插值算法的紅外和微波遙感海表溫度數(shù)據(jù)融合[D];國家海洋環(huán)境預(yù)報研究中心;2011年

本文編號：2709178