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申请/专利权人：南京信息工程大学

摘要：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。

主权项：1.一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，其特征在于：包括以下步骤：S1、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，以得到区域模式预报场集合和全球模式预报场或分析场集合；S2、将S1中的获取的区域模式预报场集合和全球模式预报场或分析场集合通过六阶切线性隐式低通滤波器进行尺度分离混合，得到混合背景场；在S2中，首先设定截断长度尺度为l，通过六阶切线性隐式低通滤波器对区域模式预报场集合和全球模式预报场或分析场集合进行尺度分离，再将分离后的两种模式的集合成员代入式1，得到混合背景场 式中，l为波长，i表示集合成员标志，且1≤i≤N；N为集合成员数；αl为滤波器的响应函数；而滤波器的响应函数的计算式为： 其中，为滤波参数，δx为区域模式空间分辨率；S3、利用S2中的混合背景场计算混合集合成员的集合平均场和集合扰动，然后将集合平均场和集合扰动代入集合-变分同化算法中进行混合同化，得到第一混合同化分析场；具体为，利用混合背景场计算混合后集合成员的集合平均场和集合扰动然后以为初猜场，同时将作为集合背景误差协方差代入集合-变分同化算法中，再设定第一局地化尺度L1进行混合同化，得到第一混合同化分析场S4、通过六阶切线性隐式低通滤波器对S1中的全球模式的预报场或分析场集合或S2获得的混合背景场进行滤波，以得到大尺度集合成员；再经过计算得到大尺度集合扰动；然后以S3中的集合平均场和大尺度集合扰动代入集合-变分同化算法进行混合同化，得到第二混合同化分析场；具体为，通过六阶切线性隐式低通滤波器对全球模式集合或混合背景场滤去小尺度部分，以得到大尺度集合成员再计算得到大尺度集合扰动为然后以为初猜场，同时将作为集合背景误差协方差代入集合-变分同化算法中，再设定第一局地化尺度L1和第二局地化尺度L2进行混合同化，得到第二混合同化分析场S5、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；具体为，将第一混合同化分析场和第二混合同化分析场采用式3计算得到最终的混合同化分析场 S6、以S5所得的混合同化分析场作为初始场进行确定性预报，并更新区域模式预报场集合，进行具有预报时效的集合预报，所得集合传入下一循环。

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百度查询： 南京信息工程大学 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