初始误差对双流环变异可预报性的影响

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1、．TheImpactofinitialerroronpredictabilityof．Double-evrevariabilityByZhangKunAThesisSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofPhysicalOceanographyInstituteofOceanographyChineseAcademyofSciencesMay,2013原创性声明本人郑

2、重声明：所呈交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任人由本人承担。论文作者签名：≯_日期．州．多．)多学位论文版权使用授权书本人完全了解中国科学院海洋研究所有关保留、使用学位论文的规定，同意海洋研究所保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅。本人授权中国科学院海洋研究所可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检

3、索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编本学位论文。(保密论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签字：刁修歹冲日期：沙l今、、．．、／＼．I导师签字：识么日期．沙)．”岁致谢时光荏苒，又到一年毕业时。在这三年时间里，我学到很多知识，更重要的是学会了以严谨认真的态度去做科研。我深知自身仍有不足，时刻提醒和鞭策自己要努力，要进步。这篇硕士论文的完成得到了许多人的帮助，在此，我由衷地向大家表示感谢。首先，我要感谢指导老师穆穆院士，论文的完成离不开穆老师的悉心指导。穆老师丰富广博的专业知识，严谨求实的治学态度，一丝不苟、精益求精的工作作风使我

4、在学业上受益匪浅。不仅在科研方面，穆老师在做人做事上也教会我很多道理，这些宝贵经验将会令我受益终生。同时，穆老师和师母葛芳华老师作为整个课题组的大家长，在生活上对我关心备至，让我真切地感受到了家的温馨。值此之际，我还要特别感谢王强博士，他对我硕士阶段工作提出了许多宝贵建议。论文的顺利完成离不开王师兄的帮助，非常感谢你对文章的审阅和修改。另外，我还要感谢段晚锁老师、马利斌、余堰山、宫婷婷、张培军、邹广安、徐强强、于亮、洪晓媛以及课题组的其他老师和同学，谢谢你们对我学习和生活的帮助。感谢荷兰科学院院士HenkA．Dijkstra和ArjenTe

5、rwisschavanScheltinga提供的球坐标下1．5．层浅水模式以及良好的模式运行环境，这是本文工作得以进行的基础。同时，我也要感谢海洋环流与波动实验室各位老师的帮助；感谢10级各位同学对我的关心，特别感谢一直支持和激励我的各位挚友：郭大全、翁申达、郑聪聪、李健、曲宝晓、徐志强、韩晓鹏、陈世强、兰欣等等；感谢实验室的兄弟姐妹为我营造了一个轻松和谐的工作氛围，让我能够愉快地完成每天的工作。感谢我的女友沙婧婧，你的陪伴和支持让我深深感动，是你激励我不断奋斗，未来美好生活我们共同开创。最后，我要感谢我的父母和姐姐，你们的关心和支持使我能

6、够安心学习，顺利完成学业。你们一直是我前进的动力，在此对你们真心说一声“谢谢”。U摘要初始误差对双流环变异可预报性的影响本文使用球坐标下1．5一层浅水模式模拟海洋风生双流环及其变异过程，利用条件非线性最优扰动(CNOP)方法考察初始误差对双流环变异可预报性的影响。文章主要内容和结论如下：首先，利用1．5一层浅水模式模拟海洋风生双流环，发现该模式能较好地模拟出典型的双流环流场及其变异过程。随着流场动能增大，双流环射流从拉仲模态发展为收缩模态，这与观测结果一致。在此基础上，建立了研究双流环变异可预报性的非线性优化系统，并利用此系统计算变异过程中

7、不同约束大小下的条件非线性最优初始扰动(CNOP)和第一线性奇异向量(FSV)。通过比较CNOP和FSV的空间结构和目标函数值，发现在较小扰动约束下，不同约束下的CNOP与CNOP之问以及CNOP与FSV之间的空间结构类似；但随着扰动约束增大，它们的空间结构差异逐渐变大。另外，CNOP的非线性发展总是要大于FSV的非线性发展，二者目标函数差值随着扰动约束增大而变大。这说明非线性作用在双流环变异过程中是不可忽略的，而且CNOP方法能够克服线性近似方法的不足，更适合于研究初始误差对双流环变异可预报性的影响。另外，以双流环从拉伸模态向收缩模态的转

8、变过程为背景场，利用CNOP方法考察初始误差对双流环变异可预报性的影响，计算得到两类初始误差：全局CNOP型和局部CNOP(LCNOP)型初始误差。研究发现这两类初始误差对双流环