[发明专利]基于资料循环同化和模式循环积分的台风涡旋初始化方法

权利要求书

1.一种基于资料循环同化和模式循环积分的台风涡旋初始化方法，其特征是包括下列步骤：

1)模式积分：利用全球大尺度生成区域数值模式的初始和边界条件，利用生成的初边界条件对数值模式从t₀-6时刻积分到t₀时刻；

2)资料同化：利用t₀时刻的预报场作为初始场，同化台风最佳路径集资料中的最低海平面气压，改进t₀时刻预报场中的台风强度和结构；

3)台风涡旋分离：通过滤波方法分别将t₀时刻同化分析场和t₀-6时刻初始场分解为台风涡旋场和环境场，并从台风涡旋部分中提取出台风涡旋对称部分；

4)台风涡旋重定位与合成：将提取出的t₀时刻台风涡旋对称部分重定位到t₀-6时刻的台风观测位置，并与t₀-6时刻环境场合成为一个t₀-6时刻的新分析场；

5)资料同化：在t₀-6时刻，利用新分析场作为初始场对台风中心最低气压进行三维变分资料同化，改进t₀-6时刻涡旋的强度和结构；

6)模式积分：利用t₀-6时刻同化得到的最优分析场，模式向前积分6小时；

7)重复步骤2)～6)，直至满足预设标准，最终得到t₀时刻的最优初始场，并对台风进行数值预报。

2.根据权利要求1所述的台风涡旋初始化方法，其特征是所述步骤2)中，将步骤1)中模式6小时积分的预报场作为三维变分同化的初始场，对台风最佳路径集资料中的最低海平面气压和NCEP FNL再分析资料进行三维变分同化，三维变分同化的代价函数为：

其中，J_b和J_o分别为背景场和观测场的代价函数，x观测场，x^b为背景场，y为观测值，H为观测算子，B和R分别为背景误差协方差和观测误差协方差矩阵，()^T表示矩阵转置。