基于地球系统模式的局地化粒子滤波器与集合卡尔曼滤波器同化实验

张钰婷; 沈浙奇; 伍艳玲

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基于地球系统模式的局地化粒子滤波器与集合卡尔曼滤波器同化实验

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粒子滤波器(PF)是一种非常具有应用前景的非线性资料同化方法。但由于其算法本身存在的粒子退化问题,目前尚未被广泛地应用于大型地球物理模式。目前主流的集合同化系统仍然倾向于使用集合卡尔曼滤波器(EnKF)及其衍生方法。一种新近被提出的局地化粒子滤波器(LPF)在经典的粒子滤波器算法中引入局地化技术,可以使用较小的计算成本有效地避免退化问题,具有非常大的业务应用潜力。本文在全耦合的通用地球系统模式中开展了LPF和EnKF的同化实验,同化资料为模拟的卫星海表温度资料。着重考察了不同局地化参数对两种方法的不同影响,对比了局地化粒子滤波器与集合卡尔曼滤波器的同化效果差异。比较的结果表明,LPF的同化效果对于局地化参数的选择非常敏感,在使用最优局地化参数的条件下,LPF能达到与EnKF相当甚至优于后者的同化效果,并具有较大的改进空间。

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来源
《海洋学报》 |2021年第10期|137-148|共12页
作者
张钰婷; 沈浙奇; 伍艳玲;
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作者单位

自然资源部第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室;

浙江杭州310012;

河海大学海洋学院资料同化与预测研究所;

江苏南京210098;

南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海);

珠海广东519080;

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正文语种 chi
中图分类数值预报方法;
关键词
资料同化; 局地化粒子滤波器; 集合卡尔曼滤波器; 通用地球系统模式; 局地化;

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