Ekman模型時(shí)間變化風(fēng)應(yīng)力系數(shù)的伴隨參數(shù)估計(jì)
關(guān)鍵詞：伴隨同化 風(fēng)應(yīng)力系數(shù) 時(shí)間變化 ekman模型 參數(shù)估計(jì)
摘要：本文基于時(shí)間分布參數(shù)設(shè)置,利用伴隨同化方法,反演了Ekman模型中隨時(shí)間變化的風(fēng)應(yīng)力拖曳系數(shù),并在孿生實(shí)驗(yàn)和實(shí)際實(shí)驗(yàn)中對(duì)該方法進(jìn)行了驗(yàn)證。在孿生實(shí)驗(yàn)中,研究了參數(shù)反演結(jié)果對(duì)不同影響因素的響應(yīng),包括:風(fēng)速分布、風(fēng)應(yīng)力系數(shù)分布、風(fēng)應(yīng)力系數(shù)初始猜測(cè)值、風(fēng)應(yīng)力系數(shù)獨(dú)立變量個(gè)數(shù)、觀測(cè)數(shù)據(jù)誤差和觀測(cè)的深度。孿生實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了伴隨同化方法反演Ekman模型中時(shí)變風(fēng)應(yīng)力系數(shù)的有效性,具體包括如下五個(gè)方面結(jié)論:1)不同風(fēng)速分布下均能成功反演出不同風(fēng)應(yīng)力拖曳系數(shù)分布;2)反演結(jié)果對(duì)初始猜測(cè)值較為敏感,風(fēng)應(yīng)力系數(shù)初始猜測(cè)值越接近給定值,反演結(jié)果越好;3)風(fēng)應(yīng)力系數(shù)獨(dú)立點(diǎn)個(gè)數(shù)的選取會(huì)顯著影響反演結(jié)果,合理的選擇有利于提高反演效率及減小觀測(cè)數(shù)據(jù)誤差;4)觀測(cè)誤差能夠影響反演結(jié)果,觀測(cè)數(shù)據(jù)誤差在20%以下時(shí)能取得合理的反演結(jié)果;5)反演結(jié)果對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的表層和次表層流速更為敏感,這是由Ekman流的物理性質(zhì)決定的。實(shí)際實(shí)驗(yàn),利用百慕大錨系試驗(yàn)平臺(tái)的風(fēng)速和流速數(shù)據(jù),去除周期性潮流和地轉(zhuǎn)流成分后得到Ekman流成分,并作為觀測(cè)輸入到該同化模型,反演出了適用于該區(qū)域和該時(shí)段的隨時(shí)間變化的風(fēng)應(yīng)力系數(shù)。通過比較模擬流速和觀測(cè)流速,證明利用伴隨同化方法能從實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中反演出合理的時(shí)變風(fēng)應(yīng)力系數(shù),對(duì)于海洋模型風(fēng)應(yīng)力系數(shù)的確定是一項(xiàng)有益的嘗試。
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