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【2h】

Validation and Parameter Sensitivity Tests for Reconstructing Swell Field Based on an Ensemble Kalman Filter

机译：基于集成卡尔曼滤波器的膨胀场重构验证及参数敏感性测试

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摘要

The swell propagation model built on geometric optics is known to work well when simulating radiated swells from a far located storm. Based on this simple approximation, satellites have acquired plenty of large samples on basin-traversing swells induced by fierce storms situated in mid-latitudes. How to routinely reconstruct swell fields with these irregularly sampled observations from space via known swell propagation principle requires more examination. In this study, we apply 3-h interval pseudo SAR observations in the ensemble Kalman filter (EnKF) to reconstruct a swell field in ocean basin, and compare it with buoy swell partitions and polynomial regression results. As validated against in situ measurements, EnKF works well in terms of spatial–temporal consistency in far-field swell propagation scenarios. Using this framework, we further address the influence of EnKF parameters, and perform a sensitivity analysis to evaluate estimations made under different sets of parameters. Such analysis is of key interest with respect to future multiple-source routinely recorded swell field data. Satellite-derived swell data can serve as a valuable complementary dataset to in situ or wave re-analysis datasets.
机译：在模拟来自遥远风暴的辐射浪涌时，基于几何光学的浪涌传播模型可以很好地工作。基于这种简单的近似，卫星已经在中纬度地区的猛烈风暴引起的盆地横渡隆起中获取了大量的大样本。如何通过已知的膨胀传播原理，利用来自太空的这些不规则采样的观测值来常规地重建膨胀场，这需要更多的研究。在这项研究中，我们在集合卡尔曼滤波（EnKF）中应用3小时间隔的伪SAR观测来重建海盆中的膨胀场，并将其与浮标膨胀分区和多项式回归结果进行比较。经现场测量验证，EnKF在远场膨胀传播场景中的时空一致性方面表现良好。使用此框架，我们进一步解决了EnKF参数的影响，并进行了敏感性分析，以评估在不同参数集下所作的估计。对于将来的多源常规记录的膨胀场数据而言，这种分析至关重要。卫星衍生的涌浪数据可以作为原位或波再分析数据集的宝贵补充数据集。

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