數據同化創新與實踐：NLS-4DVar理論與套用

內容簡介

《數據同化創新與實踐——NLS-4DVar理論與套用》系統介紹NLS-4DVar混合數據同化方法，該方法實現了數據同化領域兩大主流方法（即四維變分同化與集合卡爾曼濾波方法）的優劣互補。《數據同化創新與實踐——NLS-4DVar理論與套用》內容主要包括數據同化的基本概念與歷史上多種數據同化方法的發展歷程、概念理論與算法實現；NLS-4DVar方法的理論推導及其各項配套關鍵技術以及NLS-4DVar方法在目標觀測、大氣同化與反演領域的套用。

圖書目錄

序一

序二

前言

第1章什麼是數據同化1

1.1 利用一個簡單例子認識數據同化1

1.2 由簡單到複雜一路走來的同化方法4

1.2.1 逐步訂正法4

1.2.2 *優插值法5

1.2.3 變分同化方法6

1.2.4 濾波方法8

1.3 同化方法發展前瞻10

1.3.1 En3DVar(hybrid-3DVar)10

1.3.2 En4DVar11

1.3.34 DEnVar11

1.3.4 基於機器學習的數據同化方法12

第2章 NLS-4DVar：4DVar與EnKF的融合13

2.1 分析格式：數據同化的樸素解釋13

2.2 集合的思想：從KF到EnKF15

2.3 4DVar與EnKF的融合：NLS-4DVar23

2.3.1 NLS1-4DVar：En4DVar的高斯-牛頓疊代解28

2.3.2 NLS2-4DVar：避免使用切線性模式30

2.3.3 NLS3-4DVar：固定模擬觀測擾動31

2.3.4 NLS4-4DVar：一次疊代的粗糙近似34

2.3.5 NLS5-4DVar：NLS2?4之改進疊代格式35

2.4 NLS-4DVar系列算法的數值驗證43

第3章 NLS-4DVar：樣本生成與更新48

3.1 NLS-4DVar的樣本生成48

3.2 NLS-4DVar的樣本更新51

3.3 大數據驅動的樣本生成與更新52

3.4 NLS-4DVar循環同化的程式實現54

3.5 數值驗證56

第4章 NLS-4DVar：高效局地化59

4.1 虛假相關與局地化59

4.2 局地化相關矩陣的高效分解63

4.3 局地化相關矩陣高效分解方案的驗證67

4.4 NLS-4DVar的局地化75

數據同化創新與實踐：NLS-4DVar理論與套用

基本介紹

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