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龙图腾网恭喜南京信息工程大学申请的专利基于确定性变分扰动的一体化集合更新同化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119166984B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411669689.7，技术领域涉及：G06F17/18；该发明授权基于确定性变分扰动的一体化集合更新同化方法是由王元兵;张万里;陈耀登设计研发完成，并于2024-11-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于确定性变分扰动的一体化集合更新同化方法在说明书摘要公布了：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。

本发明授权基于确定性变分扰动的一体化集合更新同化方法在权利要求书中公布了：1.一种基于确定性变分扰动的一体化集合更新同化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、获取全球集合预报分析场作为初始集合成员，并进行集合预报得到初始的用于同化分析循环的背景场集合；S2、利用步骤S1得到的背景场集合计算集合平均和集合扰动，进行集合-变分混合同化更新集合平均，并保存控制变量空间的集合平均分析场、集合平均初猜场的正演观测和集合平均分析场的正演观测；具体为：S21、基于背景场集合计算集合平均再将每个集合成员减去集合平均得到集合扰动S22、以集合平均作为初猜场，集合扰动提供流依赖的背景误差协方差，结合静态背景误差协方差的平衡约束，读取多源观测资料，进行集合-变分混合同化，得到集合平均的最优分析场S23、同时保存控制变量空间的集合平均分析场集合平均初猜场的正演观测和集合平均分析场的正演观测S3、基于变分同化外循环，以控制变量空间的平均分析场作为初猜场；同时利用步骤S2中保存的集合平均初猜场的正演观测，集合平均分析场的正演观测和待更新集合成员的正演观测，重新计算新息向量；具体为：S31、基于变分同化外循环，以各集合成员作为背景场，读取步骤S23中保存的集合平均分析场集合平均初猜场的正演观测和集合平均分析场的正演观测S32、以集合平均分析场作为扰动更新时变分迭代的初猜值；基于集合平均分析场集合平均初猜场的正演观测集合平均分析场的正演观测以及待更新集合成员的正演观测重新计算新息向量d；S4、通过确定性变分集合扰动更新函数进行最小化分析，将分析增量叠加到集合成员上再减去集合平均得到更新后的集合扰动；具体为：S41、对每一个集合成员，以除本集合成员外的集合扰动提供流依赖的背景误差协方差并进行模式空间局地化，结合静态背景误差协方差B，通过确定性变分集合扰动更新函数，表示为： 其中，αi为集合扩展控制变量，β为协方差权重系数，vi为控制变量空间的分析场，A为局地化矩阵，约束了集合扩展控制变量α的空间变化，并实现对集合误差协方差的局地化，H为将背景场投影到观测空间的观测算子，U为控制变量转换矩阵，为集合扰动，R为观测误差协方差矩阵，为新息向量，计算式为： 其中，为集合平均分析场的正演观测，为集合平均初猜场的正演观测，为待更新集合成员的正演观测；S42、进行最小化分析，得到扰动场的分析增量δxi，将分析增量叠加到本集合成员上，遍历每个成员，得到更新过的集合成员减掉集合平均后，留下更新过的集合扰动S5、基于更新前和更新后的集合扰动，采用流依赖背景误差协方差松弛膨胀方法，得到最终的集合扰动场，将更新后的集合平均和集合扰动相叠加，得到最终的集合分析场；S6、以步骤S2得到的更新过的集合平均作为初始场进行确定性预报，以步骤S5得到的最终的集合分析场作为初始集合成员进行集合预报，所得集合预报场根据步骤S2～S6进行下一同化分析循环。

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