隣接渦度方程による気象観測の変分同化 I: 理論

概要 次の変分アプローチは気象観測の同化問題に対して取られます：モデルの解と利用可能な観測との間の「距離」を測定するスカラー関数を最小化する同化モデルの解を見つけます。モデルの「隣接方程式」を使用して、モデルの初期条件に関連する距離関数の「勾配」を明示的に計算する方法が示されます。1つの勾配の計算には、観測が利用可能な時間間隔にわたって完全なモデル方程式の前進統合が1回必要で、その後隣接方程式の後進統合が必要です。このようにして計算された連続する勾配は、最小化モデル解を定義する初期条件を決定するための降下アルゴリズムに導入されます。この理論は渦度方程式に適用されます。ハウリッツ波に対して実施された成功した数値実験が説明されます。