[发明专利]一种考虑通道相关的卫星观测资料三维变分同化方法

权利要求书

1.一种考虑通道相关的卫星观测资料三维变分同化方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤1)，利用同化系统的后验信息来诊断卫星资料观测误差协方差矩阵，后验观测误差协方差矩阵计算公式为其中表示观测和背景的差值,其中x^b为背景场，y为卫星资料观测值，H为卫星观测算子，为观测和分析的差值，其中δx^a为分析增量；假设误差为高斯分布，观测和背景的误差不相关，并且分析中观测的权重与使用真实误差特征时相同时，可得

E[]表示求数学期望；

步骤2)对步骤1)统计的卫星观测误差协方差矩阵分解块对角化，假设有m个观测资料，观测误差协方差矩阵表示为

假设观测k有n个通道，则R_k为n×n维的矩阵，表示第k个观测n个通道的观测误差协方差矩阵；

步骤3)，对步骤2)分析的块对角化观测误差协方差矩阵R_k求逆，R_k的逆矩阵表示为其中，Σ为观测误差标准差矩阵，C为观测误差通道间相关系数的矩阵；

步骤4)，利用步骤3)确定的逆矩阵构造三维变分同化中的代价函数，实现在同化系统中考虑卫星观测资料的误差相关性；

步骤5)，计算步骤4)构造的代价函数及其梯度，并利用共轭梯度最小化算法对构造的代价函数最小化求解，获得最优的分析场；

步骤6)，分析步骤5)计算得到的代价函数及其梯度，检验构造的三维变分同化方法收敛性。