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条件非线性最优扰动方法在陆面过程模式参数优化中的扩展应用初探
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:S513[农业科学—作物学]
  • 作者机构:[1]南京大学大气科学学院,南京大学气候与全球变化研究院,南京210093, [2]RCE-TEA,中国科学院大气物理研究所,北京100029, [3]LASG,中国科学院大气物理研究所,北京100029
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:40775050 40810059003); 国家重点基础研究发展计划(973计划)(批准号:2006CB400501)资助的课题感谢中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室(LAPC)刘辉志研究员和石立庆高工在通榆站资料提供上的大力帮助.
中文摘要:

本文旨在探讨条件非线性最优扰动(CNOP)方法在陆面过程模式的参数优化工作方面的扩展应用.使用通用陆面模式(CoLM)和CEOP地面基准站——吉林通榆站退化草地2006年生长季的资料,针对土壤颜色、砂土比例和叶面积指数等关键模式参数,使用感热通量、潜热通量和浅层土壤温湿度作为检测变量,设计了单参数和多参数优化试验.结果表明,CONP扩展方法得到的优化参数提高了CoLM对检测变量的模拟能力,并且多参数的优化结果明显优于单参数的优化结果,在模式模拟偏差较大的土壤湿度方面改进尤为显著,此外,使用了差异进化算法(DE)作为优化算法的CNOP扩展方法还具有编程简单,可移植强,收敛速度快等特点,使得CNOP扩展方法在陆面过程模式参数优化工作方面表现出极强的应用和发展潜力.

英文摘要:

In this paper,we attempted to entend the application of conditional nonlinear optimal perturbation(CNOP) to the optimization of parameters in land surface model. We used the common land model and data of Tongyu station,which is a reference site of the CEOP in the semi-arid regions,and used three key parameters (soil color,soil sand/lay proportion and leaf area index) as parameters to be optimized. Two experiments are designed in our work,namely the single-parameter optimization and the triple-parameter optimization. Notable improvements in simulating sensible heat flux (SH),latent heat flux (LH),soil temperature (TS) and moisture (MS) at shallow layers were achieved by using the optimized parameters. In addition,the latter experiment shows a better performance than the former. All results above illustrate that the application of CNOP method can be extended to parameters optimization of land surface model. And what is more,due to its other advantages,such as the clear mathematical meaning,the simple design structure,and the fast computing speed,it shows a great potential for further applications in parameters optimization of related problems.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876