Ассимиляция данных спутниковых наблюдений в адаптивных моделях параметров морской поверхности

И.Е. Тимченко, И.К. Иващенко, Е.М. Игумнова, И.П. Лазарчук

Морской гидрофизический институт НАН Украины, Украина

Аннотация

Рассмотрено применение метода адаптивного баланса влияний (АВС-метод) в задаче ассимиляции спутниковых наблюдений с целью уточнения осредненных профилей характеристик морской поверхности вдоль траектории пролета спутника. На примере адаптивной АВС-модели профилей поверхностной температуры и концентрации хлорофилла a построены алгоритмы оптимальной экстраполяции данных наблюдений с использованием методов Колмогорова и Калмана. Приведены результаты усвоения имитированного ряда наблюдений концентрации хлорофилла a при постоянных и переменных корреляционных матрицах ряда. Показано, что использование в адаптивных моделях переменных коэффициентов экстраполяции, рассчитываемых по локально однородным корреляционным матрицам, повышает точность усвоения спутниковых данных.

Ключевые слова

АВС-метод, ассимиляция данных

Для цитирования

Ассимиляция данных спутниковых наблюдений в адаптивных моделях параметров морской поверхности / И.Е. Тимченко [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2013. № 3. С. 62-78. EDN TGFPYF.

Timchenko, I.E., Ivashchenko, I.K. lgumnova, E.M. and Lazarchuk, I.P., 2013. Assimilation of satellite observation data in the adaptive models of the sea surface parameters. Morskoy Gidrofizicheskiy Zhurnal, (3), pp. 62-78 (in Russian).

Список литературы

  1. Тимченко И.Е. Системные методы в гидрофизике океана. – Киев.: Наук. думка, 1988. – 180 с.
  2. Колмогоров А.Н. Интерполирование и экстраполирование стационарных случайных последовательностей // Изв. АН СССР. Серия матем. – 1941. – 5. – С. 3 – 13.
  3. Kalman R.E. A new approach to linear filtering and prediction problems // J. Basic Engen. – 1960. – 82, Ser. D. – P. 35 – 45.
  4. Ghil M., Malanotte-Rizzoli P. Data assimilation in meteorology and oceanography // Adv. Geophys. – 1991. – 33. – P. 141 – 266.
  5. Robinson A.R., Lermusiaux P.F.J. Overview of data assimilation // Harv. Rep. Phys. Interdiscip. Ocean Sci. – Cambridge, Massachusetts: Harvard University, 2000. – № 62. – 28 р.
  6. Коротаев Г.К., Еремеев В.Н. Введение в оперативную океанографию Черного моря. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2006. – 382 с.
  7. Дорофеев В.Л., Коротаев Г.К. Ассимиляция данных спутниковой альтиметрии в вихреразрешающей модели циркуляции Черного моря // Морской гидрофизический журнал. – 2004. – № 1. – С. 52 – 68.
  8. Кныш В.В., Инюшина Н.В. Ассимиляция климатических данных в модели циркуляции вод Черного моря с учетом пространственной и временной изменчивости дисперсий и функций взаимной ковариации ошибок прогноза // Там же. – 2008. – № 4. – С. 18 – 31.
  9. Demyshev S., Knysh V., Korotaev G. et al. The MyOcean Black Sea from a scientific point of view // Mercator Ocean Quart. Newslet. – October 2010. – № 39. – Р. 16 – 24. – http://www.myocean.eu.org.
  10. Пухтяр Л.Д., Станичный С.В., Тимченко И.Е. Оптимальная интерполяция данных дистанционного зондирования морской поверхности // Морской гидрофизический журнал. – 2009. – № 4. – С. 34 – 50.
  11. Тимченко И.Е., Игумнова Е.М., Тимченко И.И. Системный менеджмент и АВС-технологии устойчивого развития. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2000. – 225 с.
  12. Тимченко И.Е., Иващенко И.К., Игумнова Е.М., Лазарчук И.П. Оценка пространственных распределений параметров морской экосистемы методом адаптивного баланса влияний // Морской гидрофизический журнал. – 2011. – № 5. – C. 50 – 65.
  13. Тимченко И.Е., Игумнова Е.М. Ассимиляция данных наблюдений и адаптивный прогноз природных процессов // Там же. – 2009. – № 6. – С. 47 – 70.
  14. Murray J.D. Mathematical biology II: Spatial Мodels and Вiomedical Applications. 3rd edition. – Springer, 2008. – 736 p.
  15. Иванов В.А., Игумнова Е.М., Латун В.С., Тимченко И.Е. Модели управления ресурсами прибрежной зоны моря. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2007. – 258 с.

Скачать статью в PDF-формате