【摘 要】
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该文用四维变分同化方法进行土壤湿度的资料同化.首先,具体介绍了四维变分同化方法的基本原理和运用技巧,分为连续代价函数和离散代价函数两种形式进行阐述,并对伴随方程的两
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该文用四维变分同化方法进行土壤湿度的资料同化.首先,具体介绍了四维变分同化方法的基本原理和运用技巧,分为连续
代价函数和离散代价函数两种形式进行阐述,并对伴随方程的两种构造方法[分部积分法和伴随算子法］进行阐述,这两种方法所得到的伴随方程的形式是一致的,相比之下,伴随算子法要简单一些,而后给出了变分同化过程的一般步骤和流程图.同时,给出了一种改进拉格朗日乘子的变分方法,从另一个角度研究变分同化方法,并对具体的例子进行数值试验.随后,讨论蒸发条件下的土壤湿度方程.先介绍了土壤水运动和土壤蒸发过程及其参数化,从达西定律出发,建立了蒸发条件下的土壤湿度方程及其边界条件.用差分法建立了它的离散格式,分析了差分格式的相容性,证明了差分格式的稳定性,而后进行数值试验,把土壤分为20层,考察土壤湿度的变化,给出土壤湿度的时间变化图.最后,给出土壤湿度方程的切线性方程,由此导出伴随方程及其边界条件,用差分法建立它的离散模型,用同样方法证明了差分格式的稳定性.然后对多种初始条件值,均采用不同时间间隔的观测资料和不同的初始猜测值做同化试验,试验结果表明,应用四维变分同化方法进行的土壤湿度资料同化,对各种时次的观测资料和不同的初始猜测值均能得到较好的同化结果.
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