检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于遗传算法的四维变分资料同化技术的研究

大气科学 2006年第2期30卷 248-256页

作者：胡娅敏丁一汇沈桐立南京信息工程大学大气科学系南京210044 中国气象局国家气候中心北京100081

将遗传算法应用于四维变分资料同化问题,提供一种新的较为有效的数值预报初始场优化方法,给出了相应的理论依据和详细算法,并结合变分问题本身的特点,设计合理的遗传编码、遗传操作和遗传参数。同时,以二维的浅水方程模式为例建立基于... 详细信息

将遗传算法应用于四维变分资料同化问题,提供一种新的较为有效的数值预报初始场优化方法,给出了相应的理论依据和详细算法,并结合变分问题本身的特点,设计合理的遗传编码、遗传操作和遗传参数。同时,以二维的浅水方程模式为例建立基于遗传算法的变分同化模型,并从多方面与伴随模式变分同化方案进行分析比较。数值试验结果表明,基于遗传算法的变分同化方案取得了比较满意的同化效果。

关键词：遗传算法变分资料同化交叉变异

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

区域四维变分资料同化的数值试验

气象学报 1999年第2期57卷 131-142页

作者：龚建东邱崇践王强陈伟民兰州大学大气科学系兰州中心气象台

针对中尺度数值预报模式预报误差的主要来源，尝试利用四维变分资料同化的方法来改善预报效果。在已建立的中尺度模式（ＭＭ４）四维变分资料同化系统基础上，进行了若干数值试验，通过比较同化前后的预报来检验同化的效果。这些试验中... 详细信息

针对中尺度数值预报模式预报误差的主要来源，尝试利用四维变分资料同化的方法来改善预报效果。在已建立的中尺度模式（ＭＭ４）四维变分资料同化系统基础上，进行了若干数值试验，通过比较同化前后的预报来检验同化的效果。这些试验中初始场、模式误差和侧边界条件被分别或同时作为控制变量来进行调整，主要探讨了模式误差和侧边界条件对同化及预报的影响，以及同时结合两者或三者的途径和方法。对两组个例分别进行的试验结果表明，区域中尺度模式预报误差除了来源于初始误差外，模式误差、侧边界条件也有不可忽视的作用。同化时应同时考虑初始场、模式误差和侧边界条件这三方面的共同作用，仅修正其中某一个或某两个会把由于其它方面造成的预报误差转嫁到它们之上，从而出现尽管目标函数下降很快而预报结果并没有相应改善的现象。

关键词：变分资料同化误差数值试验天气预报中尺度

结合反问题技巧对一维海温模式变分资料同化的理论分析及数值试验

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国科学（D辑） 2003年第9期33卷 903-911页

作者：黄思训韩威伍荣生解放军理工大学气象学院南京211101 南京大学中尺度灾害性天气教育部重点实验室南京210093

以一维海温模式为例,采用变分资料同化技术及处理数学物理反问题的技巧,对初始条件、边界条件和模式参数等进行最优估计和确定。为了克服反问题中不适定性带来的困难,例如对于依赖于时间和空间的模式参数的估计,引进了反问题中的正则化... 详细信息

以一维海温模式为例,采用变分资料同化技术及处理数学物理反问题的技巧,对初始条件、边界条件和模式参数等进行最优估计和确定。为了克服反问题中不适定性带来的困难,例如对于依赖于时间和空间的模式参数的估计,引进了反问题中的正则化思想,在目标泛函中增加了稳定泛函,其目的在于克服不适定和计算不稳定。数值试验结果表明,与采用通常的变分同化技术相比,引进正则化思想以后的变分同化技术,无论目标泛函的下降速度、迭代收敛速度,还是解的精度都有较明显的改进。

关键词：一维海温模式变分资料同化反问题正则化物理海洋学参数估计目标泛函

利用改进的并行粒子群算法对变分资料同化的研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

华中师范大学学报（自然科学版） 2021年第1期55卷 46-51页

作者：董怡琦周明睿刘力源余一冬陈科童亚拉湖北工业大学理学院武汉430068 湖北省能源光电器件与系统工程技术研究中心武汉430068

近年来,为了提高同化精度和减少同化时间,粒子群算法(PSO)被引入到数值天气预报资料同化中来.粒子群算法虽然令同化精度有所提高,但同化时间仍然存在较大缺陷.基于此,首先设计了一种改进的并行粒子群算法(P2PSO),然后应用于含不连续“... 详细信息

近年来,为了提高同化精度和减少同化时间,粒子群算法(PSO)被引入到数值天气预报资料同化中来.粒子群算法虽然令同化精度有所提高,但同化时间仍然存在较大缺陷.基于此,首先设计了一种改进的并行粒子群算法(P2PSO),然后应用于含不连续“开关”过程的变分资料同化中,与时变双重压缩因子粒子群算法(PSOTVCF)和动态权重粒子群算法(PSODIWAF)在同化速度、同化精度和收敛性上进行了比较.实验结果表明,设计的并行粒子群算法在不降低同化精度的同时,将同化时间缩短了一半,在收敛速度上明显优于动态权重粒子群算法和时变双重压缩因子粒子群算法.

关键词：变分资料同化数值天气预报粒子群算法并行算法

非线性扰动方程方法在具有“on-off”振荡的变分资料同化中的可行性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

自然科学进展 2009年第1期19卷 81-88页

作者：郑琴戴毅解放军理工大学理学院南京211101

针对一个含有"on-off"振荡的概念模式,研究了非线性扰动方程的伴随方法(NPE方法)在含有"on-off"振荡的变分资料同化中的可行性与有效性.对解析情形,通过非线性扰动分析给出代价函数关于控制方程初值的梯度表达式并将结果用于同化.比较... 详细信息

针对一个含有"on-off"振荡的概念模式,研究了非线性扰动方程的伴随方法(NPE方法)在含有"on-off"振荡的变分资料同化中的可行性与有效性.对解析情形,通过非线性扰动分析给出代价函数关于控制方程初值的梯度表达式并将结果用于同化.比较同化数值实验结果表明:当"on-off"振荡出现在控制方程中时,用传统的伴随方法很难捕捉到目标函数的全局最小值点,而用NPE方法,资料同化基本都能给出全局极小值点.

关键词： “on-off”开关变分资料同化伴随方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

一阶有限元浅水模式的变分资料同化

成都气象学院学报 1999年第3期14卷 226-232页

作者：朱克云乔春贵高晓梅成都气象学院河南省气象局四川省气象局

一阶有限元浅水方程的伴随模式应用于气象资料同化场，并利用最优化方法对具有随机扰动的初始场进行优化处理。通过极小化算法，使所定义的目标函数达到最小，从而得到最优的气象要素初始场。

关键词：变分资料同化有限元气象资料浅水模式

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

具有“on-off”过程的变分资料同化

解放军理工大学学报（自然科学版） 2007年第1期8卷 94-98页

作者：戴毅郑琴解放军理工大学理学院江苏南京211101

为了验证伴随方法的有效性,利用一个含有“on-off”振荡的概念模式,研究了含物理参数化不连续性的变分资料同化中,代价函数关于初值梯度的存在性及伴随方法的可行性。结果表明:在解析情形中,尽管控制方程中出现“on-off”振荡,代价函数... 详细信息

为了验证伴随方法的有效性,利用一个含有“on-off”振荡的概念模式,研究了含物理参数化不连续性的变分资料同化中,代价函数关于初值梯度的存在性及伴随方法的可行性。结果表明:在解析情形中,尽管控制方程中出现“on-off”振荡,代价函数关于初值的梯度除个别情形外总是存在的,且可由伴随模式的反向积分来表示。

关键词： “开关” 变分资料同化梯度伴随方法

数值天气预报中集合-变分混合资料同化及其研究进展

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

热带气象学报 2014年第6期30卷 1188-1195页

作者：马旭林陆续于月明朱金焕陈静气象灾害教育部重点实验室/南京信息工程大学江苏南京210044 中国气象局数值预报中心北京100081

数值天气预报中混合资料同化是结合集合预报与变分同化方法各自优势研究发展的一种新型资料同化方案。它在变分资料同化框架的基础上,利用集合预报扰动场信息的优点,构造具有流依赖属性的背景误差协方差结构,克服变分同化中固定、均匀... 详细信息

数值天气预报中混合资料同化是结合集合预报与变分同化方法各自优势研究发展的一种新型资料同化方案。它在变分资料同化框架的基础上,利用集合预报扰动场信息的优点,构造具有流依赖属性的背景误差协方差结构,克服变分同化中固定、均匀及各向同性的背景误差协方差的缺陷,改善对不同天气系统预报误差协方差的表达能力,从而改善分析和预报的质量。近年来,基于集合与变分方法的混合资料同化快速成为数值预报资料同化发展的新趋势,具有良好的业务应用潜力。对集合与变分混合资料同化的研究进展进行综述,在简要介绍数值天气预报中资料同化发展趋势的基础上,分析混合资料同化方案的理论框架和优势,总结混合资料同化的发展和研究成果,并讨论我国研究和发展混合资料同化的基础和前景及面临的问题,指出混合资料同化发展中亟需研究的关键科学问题。

关键词：数值天气预报变分资料同化混合资料同化

Nonsmooth Optimization Approaches to VDA of Models with on/ off Parameterizations: Theoretical Issues

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Advances in Atmospheric Sciences 2002年第3期19卷 405-424页

作者：朱江 Masafumi Kamachi 周广庆 ICCES Institute of Atmospheric Physics Chinese Academy of Sciences Beijing 100029 Meteorological Research Institute I-I Nagamine Tsukuba Ibaraki 305-0052 Japan Institute of Atmospheric Physics Chinese Academy of Sciences Beijing 100029

时间、空间上离散的模式如果含有带开关的参数化物理过程,某些对应的变分同化问题可以看成为非光滑优化问题.本文系统地讨论了与此相关的几个理论问题.首先,利用次梯度这个非光滑优化中的基本概念可以对通常的伴随方程的解进行清楚的解... 详细信息

时间、空间上离散的模式如果含有带开关的参数化物理过程,某些对应的变分同化问题可以看成为非光滑优化问题.本文系统地讨论了与此相关的几个理论问题.首先,利用次梯度这个非光滑优化中的基本概念可以对通常的伴随方程的解进行清楚的解释和定义.利用一个带对流调整的多层扩散模式,演示了通常的伴随方程的解在奇异点处不是由代价函数的Gateaux导数构成,而是代价函数的一个次梯度.其次,在非光滑优化的框架下对现有的解决这类问题的方法进行了评述.这些方法包括:(1)利用光滑优化方法和通常的伴随模式,并且讨论了这个方法的收敛条件;(2)正则化方法.这个方法是把模式中不光滑的项用光滑的项近似,以把问题变为光滑优化问题.(3)次梯度方法.这个方法利用通常的伴随模式来计算一个次梯度,是收敛的算法,不过收敛速度很慢.(4)非光滑优化中的Bundle方法.这个方法比次梯度方法收敛得快,不过需要利用所有的次梯度信息.由于计算所有的次梯度十分困难,现有的Bundle方法大都进行了一些改变,仅需要用户能够计算出一个次梯度.不过这个改变是无奈的,多个次梯度的信息可以提高Bundle方法的效率.本文最主要的工作是提出了集值伴随方程的概念.集值伴随模式可以在奇异点处计算出所有支撑次梯度,因此利用集值伴随方程有可能提出基于Bundle方法的更好算法.

关键词：变分资料同化非光滑优化集值伴随模式正则化方法 Bundle方法次梯度方法