申请/专利权人：中国科学院大气物理研究所

申请日：2021-07-23

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN113485995B

主分类号：G06F16/215

分类号：G06F16/215;G06Q10/04;G06Q10/067

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2021.10.26#实质审查的生效;2021.10.08#公开

摘要：本发明提供了一种集合预报系统初值的扰动方法，包括以下步骤：1准备一组n个扰动样本及一个背景场样本；2将n个扰动样本分别叠加到所述背景场样本上；3将叠加后得到的叠加场输入非线性数值天气预报模型中进行一定时间的预报得到相应的n个预报场，同时将叠加前的背景场也输入同一个非线性数值天气预报模型进行同样时间的预报得到一个参考预报场；4用n个预报场分别减去参考预报场，得到一组n个预报增量样本；5分别对扰动样本和预报增量样本进行无量纲化处理；6定义目标函数，利用优化迭代算法对所述目标函数进行优化求解，得到非线性初值扰动或非线性集合初值扰动。本发明可直接用于科学研究或者业务单位的集合预报系统，为数值天气预报生成非线性且正交的初值扰动或集合初值扰动。

主权项：1.一种集合预报系统初值的扰动方法，其特征在于，包括以下步骤：1准备一组n个扰动样本及一个背景场样本；2将n个扰动样本分别叠加到所述背景场样本上；3将叠加后得到的叠加场输入非线性数值天气预报模型中进行一定时间的预报得到相应的n个预报场，同时将叠加前的背景场也输入同一个非线性数值天气预报模型进行同样时间的预报得到一个参考预报场；4用n个预报场分别减去参考预报场，得到一组n个预报增量样本；5分别对扰动样本和预报增量样本进行无量纲化处理；6定义目标函数，利用优化迭代算法对所述目标函数进行优化求解，得到非线性初值扰动或非线性集合初值扰动；其中，无量纲化处理的方法包括：增加的新的约束条件具体为在每次迭代计算过程中对x′进行施密特正交化，在计算第二个非线性扰动时，施密特正交化约束为：求解出第二个非线性扰动x′*2；与上述步骤一致，在计算第三个非线性扰动时，施密特正交化约束变为：求解出第三个非线性扰动x′*3；重复无量纲化处理对奇异向量扰动样本及预报增量样本进行尺度化、集合投影、定义目标代价函数以及优化求解，将施密特正交化约束变为：求解出第n个非线性扰动x′*n，算出至多n个非线性扰动，当计算出n个非线性扰动或者达到了用户需要的非线性扰动个数时，算法结束。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院大气物理研究所 一种集合预报系统初值的扰动方法

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