科研进展

海洋所条件非线性最优扰动台风目标观测研究取得重要进展

时间:2014-10-24  来源: 文本大小:【 |  | 】  【打印

日前,海洋研究所穆穆院士及其合作者在其提出的将条件非线性最优扰动(CNOP)方法基础上,成功建立了CNOP台风目标观测框架系统。

在国家自然科学基金重点项目(NO. 408309552009.01—2012.12)资助下,研究团队将CNOP方法与MM5The PSU/NCAR mesoscale model 5)模式结合,建立了确定台风目标观测敏感区的非线性优化系统。该优化系统揭示了特定区域和特定空间结构的初始误差对台风预报有最大的影响,以及线性奇异向量(LSV)方法考察非线性物理过程的局限性,研究了用垂直积分能量方法有效确定CNOP敏感区的可行性。

CNOP台风目标观测框架系统主要由一个大型程序库和相关数据集构成。研究人员应用该系统,通过观测系统模拟试验(OSSE)比较了CNOP与国际上主流的奇异向量(LSV)和集合转换卡曼滤波(ETKF)目标观测系统对于改进台风预报技巧的有效性,结果表明CNOPETKF目标观测系统对台风预报误差方差的减小要大于LSV目标观测系统。在此基础上,通过更多的台风个例,用OSSEs试验表明了CNOP目标观测框架系统在减小台风路径预报误差方面总体上明显优于LSV目标观测系统。进一步通过大量的台风个例,用DOTSTAR台风目标观测资料,通过观测系统试验(OSE),表明了CNOP目标观测框架系统总体上能有效改善台风路径的预报,且优于LSV目标观测系统,反映了该目标观测框架系统的优越性。

值得指出的是,在海洋科学其他研究领域,也可以借鉴系统技术报告利用条件非线性最优扰动(CNOP)建立相应的框架系统,用于研究海洋的目标观测、可预报性等问题。

为了便于交流,现将CNOP台风目标观测框架系统(包括程序库和相关数据集)及其对应的技术报告发布,其中技术报告较详细地描述了如何利用CNOP方法进行台风目标观测研究,包括框架系统程序库设计、研究总体思路等。感兴趣的研究人员通过阅读该技术报告能够快速地运行CNOP台风目标观测框架系统,并利用该系统开展台风目标观测研究。
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