[发明专利]一种水凝物变量高斯转换方法

摘要

本发明的水凝物变量高斯转换方法，首先通过集合预报方法获取一组水凝物变量集合样本；再由高斯转换算法对各集合成员中的各水凝物变量进行三维全场转换，获取更为高斯的水凝物转换变量集合样本；最终计算得到的水凝物变量集合平均作为水凝物变量背景场，集合扰动作为水凝物变量背景误差的样本。有益效果：新构造的水凝物转换变量的背景误差满足高斯分布特征，满足资料同化系统高斯无偏的假定，新构建的水凝物转换变量能够作为资料同化系统的控制变量，实现同化系统对水凝物变量的合理分析。

主权项

1.一种水凝物变量高斯转换方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1)通过集合预报方法获取一组成员数为N的集合预报样本；步骤2)读取集合预报样本，从集合预报样本中提取预报场，获取水凝物变量集合样本q₁,q₂,…,q_n,…,q_N(粗体表示矢量矩阵，区别于非粗体的变量数值)；步骤3)对水凝物变量集合样本进行质量控制，对集合成员q_n，根据公式(1)计算该成员各层有值区域内水凝物变量平均值式(1)中，(i,j,k)为空间坐标，q_i,j,k表示水凝物变量，N_k表示垂直层k内q_i,j,k＞0的水平格点数，对于的层次，将该层水凝物变量赋值为0；步骤4)对集合成员q_n，根据公式(2)计算该成员二维的水凝物变量垂直平均量式(2)中，N_z为水凝物变量垂直廓线的层数；步骤5)由高斯转换公式(3)对集合成员q_n中各水凝物变量进行三维全场转换，获取更为高斯的水凝物转换变量集合样本，式(3)的分子为水凝物变量q_i,j,k的指数函数，β为控制转换后各样本偏离程度的系数，分母为第k层特定水平范围内所有的指数函数的和，该范围内满足q_i,j,k＝0且这样集合成员q_n则被转化为Q_n；步骤6)根据公式(4)由所述水凝物转换变量集合样本求解集合平均将集合平均作为水凝物背景场；步骤7)根据公式(5)，通过集合成员减去集合平均，将集合成员与集合平均之间的差异当作是水凝物变量的背景误差的样本ΔQ_n。