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11.
lvaro Gonzlez Miguel Vzquez-Prada Javier B. Gmez Amalio F. Pacheco 《Tectonophysics》2006,424(3-4):319
Numerical models are starting to be used for determining the future behaviour of seismic faults and fault networks. Their final goal would be to forecast future large earthquakes. In order to use them for this task, it is necessary to synchronize each model with the current status of the actual fault or fault network it simulates (just as, for example, meteorologists synchronize their models with the atmosphere by incorporating current atmospheric data in them). However, lithospheric dynamics is largely unobservable: important parameters cannot (or can rarely) be measured in Nature. Earthquakes, though, provide indirect but measurable clues of the stress and strain status in the lithosphere, which should be helpful for the synchronization of the models.The rupture area is one of the measurable parameters of earthquakes. Here we explore how it can be used to at least synchronize fault models between themselves and forecast synthetic earthquakes. Our purpose here is to forecast synthetic earthquakes in a simple but stochastic (random) fault model. By imposing the rupture area of the synthetic earthquakes of this model on other models, the latter become partially synchronized with the first one. We use these partially synchronized models to successfully forecast most of the largest earthquakes generated by the first model. This forecasting strategy outperforms others that only take into account the earthquake series. Our results suggest that probably a good way to synchronize more detailed models with real faults is to force them to reproduce the sequence of previous earthquake ruptures on the faults. This hypothesis could be tested in the future with more detailed models and actual seismic data. 相似文献
12.
伴随模式同化系统在修正模式地形中的应用 总被引:7,自引:1,他引:7
任何模式都只是实际大气的一种近似模拟,存在误差。鉴于传统的四维资料伴随模式同化系统都是假设模式完全正确仅对初始场进行修正。将伴随模式同化系统应用于修正模式地形误差,通过对不同初始地形的修正试验表明,MM5伴随模式同化系统能很好地对地形误差进行修正,能够反演出与初始气象要素场分辨率相匹配、与模式更协调的地形场,为伴随模式同化系统的广泛应用提供了一种新的思路。 相似文献
13.
14.
改进的切线性模式对一个边界层模式变分资料同化的改善 总被引:7,自引:0,他引:7
大气、海洋中边界层物理过程的强非线性会对切线性模式近似(尤其是当积分时间长时)有较大的影响,从而给相应的4维变分资料同化问题的求解造成困难。本构造了Mellor-Yamada湍流封闭模式(level 2.5)的一个改进的切线性模式,相比通常的切线性模式和简化的切线性模式可以提高对非线性扰动的逼近。利用这个改进的切线性模式的伴随模式分别进行了1到7天的变分资料同化试验,得到了满意的结果。而用通常的伴随模式和简化的伴随模式都无法得到令人满意的结果。 相似文献
15.
16.
Based on the Kalman filter theory, a new data-assimilation method has been used to improve the 3-D oceanic temperature field
of the Center for Ocean-Land-Atmosphere Studies (COLA) coupled general circulation model. This method is applied to assimilate
surface and subsurface temperature of in situ measurements from the Pilot Research Moored Array in the Tropical Atlantic project
(PIRATA). The assimilation of the PIRATA data produces an improved representation of the thermal state of the ocean and allows
a better estimation of other oceanographic quantities, like meridional heat fluxes and zonal currents. The present paper focuses
on the tropical Atlantic and, in particular, it contains new reconstructed temperature profiles. One-month forecast experiments
during 1999 were performed and the impact of the assimilation is discussed.
Received: 24 April 2001 / Accepted: 8 March 2002 相似文献
17.
在数值预报中应用卫星反演资料的质量控制研究 总被引:2,自引:1,他引:2
资料变分同化作为提高数值预报准确率的有效手段之一,受到了越来越多的关注。如何将分辨率较高的卫星资料应用到数值预报中,弥补常规观测网时空分辨率的不足,成为数值天气预报的重要课题。以1996年6月28-29日发生在江淮流域的暴雨过程为例,依据其中尺度场和能量场特征,分别以低云量、急流、湿静力能为标准设计了三套质量控制方案。将质量控制后的反演湿度场变分同化并应用到中尺度MM5模式中,结果表明:经质量控制后,可以明显地改善降水区域及降水量的预报;对降水预报,特别是强降水天气过程的预报,该质量控制方案具有普遍意义。 相似文献
18.
GPS折射角资料的变分同化试验 总被引:3,自引:0,他引:3
越来越多的新型观测资料为数值天气预报水平的进一步提高提供了许多新的机会。在各种新型的观测资料中,GPS(全球定位卫星系统)折射角资料无疑是非常重要的。GPS折射角资料具有分辨率高、全天候探测、覆盖全球等优点,实现对GPS折射角资料的变分同化,将具有非常重要的意义。文中介绍了如何获得及同化GPS折射角资料的原理。对GPS折射角资料的变分同化可以分为两种:间接同化和直接同化,文中对这两种方法都作了具体介绍。在变分同化的最小化过程中,计算效率无疑是最重要的,而优化步长的计算又直接关系到算法效率的成败。根据最小化算法的特点,通过数学推导,得出一种适合于各种最小化算法的计算优化步长的自适应方法。最后,还利用1995年10月11日的GPS折射角资料进行了数值试验,结果表明了变分同化方法和计算优化步长方法的有效性。 相似文献
19.
Gennady A. Kivman 《Surveys in Geophysics》1997,18(6):621-643
The problem of deriving tidal fields from observations by reason of incompleteness and imperfectness of every data set practically available has an infinitely large number of allowable solutions fitting the data within measurement errors and hence can be treated as ill-posed. Therefore, interpolating the data always relies on some a priori assumptions concerning the tides, which provide a rule of sampling or, in other words, a regularization of the ill-posed problem. Data assimilation procedures used in large scale tide modeling are viewed in a common mathematical framework as such regularizations. It is shown that they all (basis functions expansion, parameter estimation, nudging, objective analysis, general inversion, and extended general inversion), including those (objective analysis and general inversion) originally formulated in stochastic terms, may be considered as utilizations of one of the three general methods suggested by the theory of ill-posed problems. The problem of grid refinement critical for inverse methods and nudging is discussed. 相似文献
20.
本文采用Lorenz(1960)系统,在只考虑初始误差及观测误差而不考虑模式误差的情况下,利用扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter)数据同化方法进行了数值模拟试验。数值试验的结果表明:扩展卡尔曼滤波数据同化方法对系统状态的估计有较好的改善作用,能有效的抑制估计误差的增长;加大观测频率,可以进一步改善数据同化的效果,使估计误差进一步减小;由于模式误差的存在,系统的不稳定能量会不断的累积,出现了估计误差的异常增长和计算的不连续现象,在模式预报方程中的均值演变方程加人二阶偏差纠错项,对控制估计误差的异常增长,进一步改善数据同化的效果有较明显作用。 相似文献