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申请/专利权人：中国人民解放军海军潜艇学院
摘要：一种用于改进目标海区温度预报的最佳观测区域确定方法，属于海洋数值预报技术领域，包括如下步骤：步骤1、确定预报改进目标海区范围和时间范围；步骤2、制作温度初始误差并叠加在海洋模式背景场上，向前积分模式；步骤3、设计待优化求解的目标函数和初始约束条件；步骤4、求解约束最优化问题；步骤5、对最优初始误差进行垂向积分，确定最佳观测区域。本发明以改进目标海区的温度预报结果为目标，利用海洋预报模式确定了与目标海区存在动力学上下游关系的最佳观测区域，实现了对有限观测资源的优化设计，最大化了观测效益，为集约、有效地改进目标区域的温度预报结果提供了一种新的技术方法。
主权项：1.一种用于改进目标海区温度预报的最佳观测区域确定方法，其特征为，包括以下步骤：步骤1：根据预报改进目标确定需要改进海洋温度预报的目标区域三维空间范围和预报时间范围，预报时间范围包括预报初始时刻和预报验证时刻，根据观测能力确定观测区域面积大小；步骤2：制作温度初始误差，将其叠加在预报初始时刻的海洋模式背景场上，将模式向前积分至预报验证时刻；步骤3：设计待优化求解的目标函数和初始约束条件，评估初始误差在预报验证时刻对目标区域三维空间范围内海洋温度预报结果的影响；步骤4：求解约束最优化问题，得到能够引起预报验证时刻目标区域三维空间范围内最大的海洋温度预报误差的最优初始误差；步骤5：对最优初始误差进行垂向积分，将垂向积分值高于设定值的水平格点区域作为改进海洋温度预报的最佳观测区域；所述步骤3中，待优化求解的目标函数表示为：Jδ0＝∫∫∫ATt′dxdydz2＝∫∫∫AMtT0+δ0-MtT0dxdydz21式1中A表示目标区域三维空间范围，Tt′表示在预报验证时刻由初始误差δ0引起的目标区域空间范围内海洋温度预报误差，T0代表海洋温度预报的背景场，Mt表示海洋模式；所述步骤3中，初始约束条件表示为： 式2中β表示初始误差的约束大小，D表示海洋模式模拟的空间范围，T0′表示温度初始误差，Tstd表示温度标准差，Tstd取值为WOA18数据集中温度在海洋模式模拟的空间范围内的平均值。
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