包含“開關(guān)”變量的MM5四維變分資料同化系統(tǒng)

doi:10.3969/2012jms.00**

首頁(yè) > 過(guò)刊瀏覽>2003年第卷第4期 >426-434. DOI:10.3969/2012jms.00**

包含“開關(guān)”變量的MM5四維變分資料同化系統(tǒng)
DOI:
                        10.3969/2012jms.00**
                    
CSTR:
                        
                    
作者:
                        
                        
                    
作者單位:
作者簡(jiǎn)介:
通訊作者:
中圖分類號(hào):P435
基金項(xiàng)目:本文得到國(guó)家自然科學(xué)40075023及國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目G1998040910資助

THE FOUR DIMENSIONAL VARIATIONAL DATA ASSIMILATION SYSTEM OF NONHYDROSTATIC MESOSCALE MODEL MM5 CONTAINING "ON-OFF" SWITCHES

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摘要:

數(shù)值模式中的濕物理過(guò)程對(duì)于模擬各種尺度的天氣現(xiàn)象非常重要，但它會(huì)使得模式方程的狀態(tài)變量不連續(xù)，這種不連續(xù)在模式程序中表現(xiàn)為“開關(guān)”變量。本文對(duì)包括Kuo降水參數(shù)化方案的非靜力中尺度數(shù)值模式MM5的四維變分資料同化系統(tǒng)進(jìn)行研究，利用對(duì)實(shí)際降水的模擬，比較詳細(xì)地討論了有關(guān)的“開關(guān)”變量以及切向線性化和伴隨問(wèn)題。結(jié)果表明：對(duì)于一個(gè)離散的數(shù)值模式，保持“開關(guān)”變量與基態(tài)一致，用伴隨碼方法構(gòu)造的伴隨模式計(jì)算的梯度值能夠?yàn)樽钚』^(guò)程提供較好的下降方向；Kuo方案中對(duì)流每隔一個(gè)積分步的交替發(fā)生并不影響目標(biāo)函數(shù)最小化的收

Abstract:

moist physical processes play an important role in simulating phenomena of vario us scale,but it causes discontinuity of model equations with respect to model st ate.This discontinuity is expressed as “on-off” switches in the programs of p rediction model.In this paper,the four dimensional variational data assimilation sy stem of nonhydrostatic mesoscale model version 5(MM5) including Anthes-Kuo cumu lus parameterization scheme is studied.Real precipitation is simulated to study tangent linear and adjoint method of “on-off” switches.Analysis shows that if the“on-off” switches are kept the same as in the basic state,then the gradie nt,which is calculated by the adjoint model of a discretized model,can provide a good descent direction for the minimization procedure;switching on and off at e very other time step in the Kuo cumulus parameterization scheme doesn’t impact th e convergence rate of cost function;the existence of the switches doesn’t impac t improvement to the MM5 model rainfall prediction because not only specific humidity,but also wind,temperature and pressure are assimilated into the model.

參考文獻(xiàn)

相似文獻(xiàn)

引證文獻(xiàn)

引用本文

王棟梁,沈桐立.包含“開關(guān)”變量的MM5四維變分資料同化系統(tǒng).氣象科學(xué),2003,(4):426-434 Wang Dongliang, Shen Tongli. THE FOUR DIMENSIONAL VARIATIONAL DATA ASSIMILATION SYSTEM OF NONHYDROSTATIC MESOSCALE MODEL MM5 CONTAINING "ON-OFF" SWITCHES. Journal of the Meteorological Sciences,2003,(4):426-434

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