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针对一个含有“on-off”振荡的概念模式，研究了非线性扰动方程的伴随方法（NPE方法）在含有“on-off”振荡的变分资料同化中的可行性与有效性。对解析情形，通过非线性扰动分析给出代价函数关于控制方程初值的梯度表达式并将结果用于同化。比较同化数值实验结果表明：当“on-off”振荡出现在控制方程中时，用传统的伴随方法很难捕捉到目标函数的全局最小值点，而用NPE方法，资料同化基本都能给出全局极小值点。