数字滤波弱约束四维变分同化在台风初始化中的应用Ⅰ.个例试验

传统四维变分(4D-Var)同化台风初始化中,bogus资料的同化将不可避免引起初始时刻风场和质量场之间的非平衡,在预报时段产生高频振荡噪音,进而影响数值模拟效果.如何有效滤除bogus资料引入产生的高频噪音非常重要.本文为第Ⅰ部分,基于数字滤波弱约束4D-Var方法,开展台风初始化个例试验研究.2010年Chaba台风两个不同时刻数值试验结果表明:bogus资料4D-Var同化台风初始化中,呈现出与暴雨个例明显不同的3 h地面气压倾向特征,不同数字滤波权重试验在初始时刻差异小,在预报1—4 h差异明显;实施数字滤波弱约束使得初始时刻700 hPa垂直速度场和850 hPa散度场在台风区域减小,bogus资料为引起高频噪音的一个重要因素;数字滤波权重选择是影响台风同化和数值模拟效果的重要因素,合理的数字滤波权重选择试验可明显改善台风路径和强度预报,相对于台风强度预报,路径预报改善更加明显;同时,某些个例中,数字滤波权重的选择直接决定着台风数值模拟的成功与否.不同台风个例相对最佳数字滤波权重并不相同,如何选择数字滤波权重非常重要.第Ⅱ部分中将针对bogus资料同化台风初始化,提出一种数字滤波权重优选方案.     

$SE(3)$中的曲线及其作用方式

Consider SE(3)as a submanifold of the Euclidean space E12.At first,the intrinsic and extrinsic geometries of SE(3)are studied.Then the Frenet typed equations for curves in SE(3)are derived.The relationship between the k-th order covariant curvatures of a curve in SE(3)and the parametric equation of its pre-image in se(3)is established.Finally,some kinds of curves in SE(3)with vanish 5-th order covariant curvature are constructed.The behaviours of these curves are exhibited.