具有保环量随机传输噪声的准地转模型的数据同化
数值分析
2020-04-22 v1 数值分析
流体动力学
摘要
本文包含作者关于为高维流体动力学模型开发基于集合的数据同化方法的项目的最新进展。这里提出的算法是一种结合模型降阶、回火、抖动和推进的粒子滤波器。该方法在一个两层准地转模型上进行了测试，该模型针对 β 平面通道流，具有 O(10^6) 个自由度，其中仅极小部分被含噪观测。该模型通过遵循 Holm (Proc Roy Soc A, 2015) 中引入的地球物理流体动力学随机变分方法作为推导未分辨尺度随机参数化的框架而得以降阶。降阶是实质性的：计算仅对 O(10^4) 个自由度进行。我们为两层模型引入了一种随机时间步进格式并证明了其时间一致性。然后，我们分析了不同过程（回火结合抖动与推进）对使用降阶模型的数据同化性能的影响，以及观测数据的维度（“气象站”的数量）和数据同化步长如何影响结果的精度与不确定性。
引用
@article{arxiv.1910.03574,
title = {Data assimilation for a quasi-geostrophic model with circulation-preserving stochastic transport noise},
author = {Colin Cotter and Dan Crisan and Darryl Holm and Wei Pan and Igor Shevchenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.03574},
year = {2020}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:1802.05711