Исследование чувствительности оптимального решения задачи вариационного усвоения данных для модели термодинамики моря
https://doi.org/10.23947/2587-8999-2017-2-156-163
Аннотация
Предложены алгоритмы исследования чувствительности оптимального решения к погрешностям данных наблюдений в задаче вариационного усвоения данных о температуре поверхности моря с целью восстановления потоков тепла для нестационарной системы уравнений термодинамики. Представлены численные эксперименты в приложении к модели термодинамики Балтийского моря.
Ключевые слова
математическое моделирование,
вариационное усвоение данных,
оптимальное управление,
сопряженные уравнения,
чувствительность к погрешностям
При поддержке: Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект 14-11-00609, исследования в разделах 2-3) и РФФИ (проект 15-01-01583, в рамках которого были проведены численные расчеты)
Об авторах
Виктор Петрович Шутяев
ИВМ РАН (РФ, 119333, г. Москва, ул. Губкина, 8)
Россия
Россия
Шутяев Виктор Петрович, доктор физико-математических наук, профессор, ученый секретарь и ведущий научный сотрудник ИВМ РАН (РФ, 119333, г. Москва, ул. Губкина, 8)
Евгений Иванович Пармузин
ИВМ РАН (РФ, 119333, г. Москва, ул. Губкина, 8)
Россия
Россия
Пармузин Евгений Иванович, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник ИВМ РАН (РФ, 119333, г. Москва, ул. Губкина, 8)
Список литературы
1. Marchuk G.I. Adjoint Equations and Analysis of Complex Systems. ‒ Dordrecht: Kluwer, 1995. ‒ 466 p.
2. Marchuk G. I., Penenko V.V. Application of optimization methods to the problem of mathematical modeling of the atmospheric processes and environment // In: Modeling and Optimization of Complex Systems: Proc. of the IFIP-TC7 Working conf. ‒ New York: Springer, 1978, pp. 240-252.
3. Le Dimet F.X., Talagrand O. Variational algorithms for analysis and assimilation of meteorological observations: theoretical aspects // Tellus. ‒ 1986. ‒ V.38A. ‒ pp. 97-110.
4. Shutyaev V.P. Operators of control and iterative algorithms in problems of variational data assimilation. ‒ Moscow: Nauka, 2001. ‒ 239 p.
5. Agoshkov V.I., Parmuzin E.I., Shutyaev V.P. Numerical algorithm for variational assimilation of observational data on the temperature of the ocean surface // ZhVM and MF. ‒ 2008. ‒ T.48, №8. ‒ pp.1371-1391.
6. Le Dimet F.-X., Shutyaev V. On deterministic error analysis in variational data assimilation // Nonlinear Processes in Geophysics. ‒ 2005. ‒ V.12. ‒ pp.481-490.
7. Gejadze I., Le Dimet F.-X., Shutyaev V.P. On analysis error covariances in variational data assimilation // SIAM J. Sci. Comput. ‒ 2008. ‒ V.30, no.4. ‒ pp.1847-1874.
8. Gejadze I., Le Dimet F.-X., Shutyaev V.P. On optimal solution error covariances in variational data assimilation problems // J. Comp. Phys. ‒ 2010. ‒ V.229. ‒ pp.2159-2178.
9. Gejadze I., Shutyaev V.P., Le Dimet F.-X. Analysis error covariance versus posterior covariance in variational data assimilation // Quartely Journal of the Royal Meterological Society. ‒ 2013. ‒ V.139. ‒ pp.1826-1841.
10. Alekseev V.V., Zalesny V.B. Numerical model of large-scale ocean dynamics // Computational processes and systems. ‒ Moscow: Nauka, 1993, pp. 232-253.
11. Marchuk G.I., Dymnikov V.P., Zalesny V.B. Mathematical models in geophysical hydrodynamics and numerical methods for their implementation. ‒ L .: Gidrometeoizdat, 1987. ‒ 352 p.
12. Parmuzin E.I., Shutyaev V.P. The study of solution sensitivity for the variational observation data assimilation problem in the Black Sea dynamics model. J. Numer. Anal. Math. Modeling. ‒ 2013. ‒ V.28, no.1. ‒ pp. 37-52.
13. Zalesny V.B., Gusev A.V., Chernobay S.Yu., Aps R., Tamsalu R., Kujala P., Rytkönen J. The Baltic Sea circulation modeling and assessment of marine pollution // Russ. J. Numer. Anal. Math. Modeling. ‒ 2014. ‒ V.29, no.2. ‒ pp. 129-138.
Рецензия
Для цитирования:
Шутяев В.П., Пармузин Е.И. Исследование чувствительности оптимального решения задачи вариационного усвоения данных для модели термодинамики моря. Computational Mathematics and Information Technologies. 2017;1(2). https://doi.org/10.23947/2587-8999-2017-2-156-163
For citation:
Shutyaev V.P., Parmuzin E.I. Study of the optimal solution sensitivity of variational data assimilation problem for a model of sea thermodynamics. Computational Mathematics and Information Technologies. 2017;1(2). https://doi.org/10.23947/2587-8999-2017-2-156-163
Просмотров:
132
Послать статью по эл. почте 