基于集合分析的流依赖背景场误差协方差模型研究

项目名称： 基于集合分析的流依赖背景场误差协方差模型研究

项目编号： No.41375113

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 张卫民

作者单位： 中国人民解放军国防科学技术大学

项目金额： 78万元

中文摘要： 针对现有全球四维变分资料同化的背景误差协方差模型的不足，结合集合分析和球面小波的优势研究流依赖背景误差协方差模拟方法。首先利用观测和物理过程趋向扰动研究能够合理模拟背景预报误差来源的集合分析方法，评估将集合分析的短期预报场作为背景误差统计样本的合理性；其次根据有限集合采样误差的统计特征，研究和实现背景误差样本的偏差订正和噪声滤波等预处理技术；然后研究流依赖的球面小波背景误差协方差矩阵模型，包括平衡系数、背景误差方差、以及依赖于小波尺度和水平位置的局地垂直相关协方差的均方根矩阵及其伴随矩阵等模型参数的估计。在此基础上，实现采用流依赖小波背景误差协方差的全球四维变分同化试验系统，评估模型的流依赖、各向异性和位置相关等特性，研究对于改善中小尺度高危天气预报的有效性和优越性。

中文关键词： 集合四维变分资料同化；背景误差协方差；采样噪声；滤波；球面小波

英文摘要： To remedy the deficiency of background error covariance in the current global 4D-Var data assimilation system, a flow-dependent background error covariance model is designed which combines ensemble analysis and spherical wavelet. Firstly, the ensemble ana

英文关键词： four dimensional variational data assimilation；background error covariance；sampling noise；filtering；Spherical Wavelet