一种用于改进目标海区温度预报的最佳观测区域确定方法技术

一种用于改进目标海区温度预报的最佳观测区域确定方法，属于海洋数值预报技术领域，包括如下步骤：步骤1、确定预报改进目标海区范围和时间范围；步骤2、制作温度初始误差并叠加在海洋模式背景场上，向前积分模式；步骤3、设计待优化求解的目标函数和初始约束条件；步骤4、求解约束最优化问题；步骤5、对最优初始误差进行垂向积分，确定最佳观测区域。本发明专利技术以改进目标海区的温度预报结果为目标，利用海洋预报模式确定了与目标海区存在动力学上下游关系的最佳观测区域，实现了对有限观测资源的优化设计，最大化了观测效益，为集约、有效地改进目标区域的温度预报结果提供了一种新的技术方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋数值预报，具体涉及一种用于改进目标海区温度预报的最佳观测区域确定方法。

技术介绍

1、目前，海洋的动态变化对海洋经济发展、资源开发、防灾减灾及军事活动等具有非常显著的影响。海洋数值预报是一种掌握海洋环境变化规律及其状态的有效手段，王辉等人（2015）的研究表明：在人类未来探索海洋的过程中，海洋数值预报的数据占比将逐渐增加，至2030年约占全球海洋大数据的50%以上，其重要性日益突显。

2、海洋温度反映着海洋内部结构、洋流和水团性质，对海水声速结构及水声传播特征有着显著影响。但是海洋温度预报结果存在一定的误差，而初始误差是导致海洋预报误差的重要因素之一，li等人（2008）、shu等人（2011）及peng等人（2019）通过同化观测数据降低温度初始误差，分别将海洋温度预报结果改进了超过30%、50%及60%。

3、常用的海洋观测手段，如argo浮标、潜标、船载ctd以及xbt、xctd等，主要存在以下两方面问题：一是观测平台和资源有限，大范围、高密度观测成本高昂；二是不能像卫星遥感观测一样同时对海洋数值预报的全部区本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于改进目标海区温度预报的最佳观测区域确定方法，其特征为，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种用于改进目标海区温度预报的最佳观测区域确定方法，其特征为，所述步骤2中，制作的初始误差为服从正态分布的随机初始误差，表示标准差，取值为WOA18数据集中温度在海洋模式模拟的空间范围内的平均值。

3.如权利要求1所述的一种用于改进目标海区温度预报的最佳观测区域确定方法，其特征为，所述步骤3中，待优化求解的目标函数表示为：

4.如权利要求1所述的一种用于改进目标海区温度预报的最佳观测区域确定方法，其特征为，所述步骤3中，初始约束条件表示为：

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【技术特征摘要】

1.一种用于改进目标海区温度预报的最佳观测区域确定方法，其特征为，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种用于改进目标海区温度预报的最佳观测区域确定方法，其特征为，所述步骤2中，制作的初始误差为服从正态分布的随机初始误差，表示标准差，取值为woa18数据集中温度在海洋模式模拟的空间范围内的平均值。

3.如权利要求1所述的一种用于改进目标海区温度预报的最佳观测区域确定方法，其特征为，所述步骤3中，待优化求解的目标函数表示为：

4.如权利要求1所述的一种用于改进目标海区温度预报的最佳观测区域确定方法，其特征为，所述步骤3中，初始约束条件表示为：

5.如权利要求1所述的一种用于改进目标海区温度预报的最佳观测区域确定方法，其特征为，所述步骤4中，基于条件非线性最优扰动方法的理论框架建立约束最优化问题，具体表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬一，过武宏，崔宝龙，笪良龙，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军潜艇学院，
类型：发明
国别省市：