基于机器学习的流依赖背景场误差协方差动态调整方法

    公开(公告)号:CN119782722A

    公开(公告)日:2025-04-08

    申请号:CN202510297950.3

    申请日:2025-03-13

    Abstract: 本发明公开一种基于机器学习的流依赖背景场误差协方差动态调整方法,通过将背景场关键变量经由机器学习模型映射至集合离散度,从而量化背景场不确定度,并在此基础上对原有静态误差协方差进行动态调节。本发明能够灵活反映不同天气背景条件下的流依赖误差特征,即使在无需集合预报的情况下,也能有效捕捉高维、非线性及各向异性的误差分布特征。本发明在同化系统的背景场优化、背景场误差协方差矩阵的动态调整以及流依赖性误差分析等方面具有重要应用价值,适用于数值天气预报等领域。

    一种基于雨区分类技术的自适应分区同化方法

    公开(公告)号:CN110110922B

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN201910366651.5

    申请日:2019-04-30

    Abstract: 本发明的基于雨区分类技术的自适应分区同化方法将背景场中的降水信息作为静态背景误差协方差调整依据,通过对降水区背景场误差协方差进行调整,引入“降水区域依赖”的背景场误差协方差。有益效果:可以依据降水大小自适应调整背景场误差协方差,进而给同化系统带来了各向异性、非均质的分析增量。该发明实现了不同天气背景条件下背景场误差协方差的有效应用,又无需对背景场误差协方差进行反复统计,大大节约了计算资源。

    一种水凝物变量高斯转换方法

    公开(公告)号:CN110059298A

    公开(公告)日:2019-07-26

    申请号:CN201910363637.X

    申请日:2019-04-30

    Abstract: 本发明的水凝物变量高斯转换方法,首先通过集合预报方法获取一组水凝物变量集合样本;再由高斯转换算法对各集合成员中的各水凝物变量进行三维全场转换,获取更为高斯的水凝物转换变量集合样本;最终计算得到的水凝物变量集合平均作为水凝物变量背景场,集合扰动作为水凝物变量背景误差的样本。有益效果:新构造的水凝物转换变量的背景误差满足高斯分布特征,满足资料同化系统高斯无偏的假定,新构建的水凝物转换变量能够作为资料同化系统的控制变量,实现同化系统对水凝物变量的合理分析。

    基于六阶切线性隐式低通滤波的双局地混合变分同化方法

    公开(公告)号:CN118260509B

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202410698247.9

    申请日:2024-05-31

    Abstract: 本发明公开一种基于六阶切线性隐式低通滤波的双局地混合变分同化方法,涉及天气预报技术领域。主要包括获取同化分析时刻相邻的区域模式和全球模式的历史数据并进行同化,以得到两种模式的预报场集合;再将两种模式的集合通过六阶切线性隐式低通滤波器进行两步尺度分离混合,以得到第一混合同化分析场和第二混合同化分析场;接着将第一混合同化分析场和第二混合同化分析场进行计算以得到最终的混合同化分析场;最后利用混合同化分析场作为初始场进行确定性预报。本发明通过六阶切线性隐式低通滤波器设定截止波长,将全球模式大尺度特征混合至高分辨率区域模式场中,同时用两步法实现多尺度水平局地化,以提高数值预报系统的同化和预报技巧。

    基于确定性变分扰动的一体化集合更新同化方法

    公开(公告)号:CN119166984A

    公开(公告)日:2024-12-20

    申请号:CN202411669689.7

    申请日:2024-11-21

    Abstract: 本发明公开一种基于确定性变分扰动的一体化集合更新同化方法,包括:将初始集合成员的集合预报场作为背景场集合进行集合‑变分混合同化更新集合平均;基于集合初猜场和分析场的正演观测,以及集合成员的正演观测计算新息向量,以集合平均分析场作为初猜场,利用基于确定性变分扰动的集合扰动更新函数进行最小化分析,得到更新后的集合扰动并与更新的集合平均相叠加,得到集合分析场;以更新过的集合平均和集合分析场作为初始场,分别进行确定性预报和集合预报。本发明改善了混合同化中集合扰动和集合平均变量的连续性和平衡特征,为观测信息在同化系统中的传递提供高质量的流依赖背景误差协方差,进而提高资料同化和数值天气预报水平。

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