准水下滑翔机观测数据的同化研究

发布时间：2020-05-05 08:20

【摘要】：目前，海洋数据同化主要应用于固定观测平台所获得的观测资料，如：传统船舶观测，卫星遥感资料，定点观测资料等。由于移动观测平台技术起步较晚，目前还没有被广泛应用，所以其观测数据量十分有限。本论文旨在探讨新型移动观测平台水下滑翔机的观测的数据同化，，然而由于并不掌握水下滑翔机观测数据，所以在数据的选择上本文使用的是同样是锯齿形轨迹运动的ARGO观测数据和少量拖体CTD数据。本文采用中国科学院大气所OVALS（Ocean VariationalAnalysis System）同化系统以及简单的松弛逼近法分别对Argo观测的网格化产品和Argo观测的剖面数据进行数据同化。首先使用POM海洋环流模式模拟西北太平洋海域的温盐场，之后耦合运行OVALS同化系统，使用Argo观测网格化产品进行2006年整个计算域三维变分同化。无论从平面分布还是断面分布，除SST外同化的效果都比较明显，尤其是800m水深以浅，均方差值（RMSE）甚至能减小1.0°C以上。而且随着同化时间的增加，同化效果越来越显著，3、4月份的同化效果明显高于1、2月份。与OFES（Ocean General Circulation Model for the Earth Simulation）结果相比，由于OFES数据与用于同化的ARGO观测数据之间存在一定的差异，同化只从一定程度上改进了模拟结果，同化后温度结构仍然与OFES资料存在差别。在POM数值模拟基础上，在西太平洋利用3个代表性浮标的观测资料，运用松弛逼近法进行2006年6月断面数据同化。当松弛系数取0.5进行断面同化时，大约半天的时间模拟值就能快速逼近或完全等于观测值。虽然只对观测剖面进行了数据同化，但该同化可以产生更大范围的效果，而且这种效果可以持续更长时间。在POM数值模拟基础上，本文还在黄渤海利用单断面拖体CTD观测资料，运用松弛逼近法进行2002年8月断面数据同化，同化显著加大了混合层深度，改变了温跃层梯度。
【图文】：

示意图,坐标,连续方程,动量方程

模式的基本方程如下：连续方程：+ 0DU DVx y t （2-动量方程：022 ' ' '0''MxUD U D UVD UfVD gDt x y xgD D KUd Fx D x D （2022 ' ' '0''MyVD UVD V D VfUD gDt x y ygD D KVd Fy D y D （2

模式区

第四章典型断面的数据同化第三章网格化观测数据的三维变分同化3.1 模式参数设置模式区域为 10°N-32°N,100°E-140°E 的均匀网格，水平分辨率为0.25 0.25，东西方向划分 161 个网格，南北方向划分为 89 个网格，垂向分为 15 层，最大水深为 2000m，外模时间步长 40s，内模时间步长 2400s。如图 3-1 区域
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（海洋研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P715.5;P714

【参考文献】