气象预报中的滤波技术

滤波(filtering)一词最早源于无线电技术,因为无线电波在空间传播过程中会受到干扰,使接收到的信号中夹杂有噪声。这时可用表达式 y(t)=s(t) η(t)来表示。其中y(t)为观测值,s(t)为有用信息,η(t)为噪声。这样,排除干扰、提取信息的技术称为滤波。 在本文中,我们把气象中所用的滤波技术分为动力滤波和统计滤波,两者的含意是有明显区别的。 动力滤波是在四十年代发展的。第一张数值预报图就是用天气方程经滤波后得到的正压地转模式作出的。早在1922年,英国的理查森(L.Richardson)试作数值天气预报,计算所得结果与实测值差异甚大,试验失败了。其原因是大气中包含着各种各样的波动,如声波、重力波、惯性波(快波)和长波、超长波(慢波)。作大尺度运动的预报,就需要滤除声波、重