基于MM5模式的遺傳算法四維變分同化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究.pdf

1、遺傳算法被廣泛的應(yīng)用于函數(shù)優(yōu)化、自動(dòng)控制等理論中，近幾年來(lái)遺傳算法也越來(lái)越多的被應(yīng)用于大氣資料同化中。 本文在前人所提出的遺傳算法與氣象變分同化相結(jié)合的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)上，對(duì)其做進(jìn)一步研究，基于最新版本的MM5V3.7模式設(shè)計(jì)出與之配套的遺傳算法四維變分同化系統(tǒng)。其中，主要對(duì)該系統(tǒng)的觀測(cè)資料預(yù)處理、適應(yīng)度函數(shù)的定義做了較大改進(jìn)，并對(duì)系統(tǒng)流程做了較為詳細(xì)的說(shuō)明，為后續(xù)對(duì)該系統(tǒng)的進(jìn)一步研究提供參考。 本文把該系統(tǒng)應(yīng)用于2007

2、年7月7日-9日的梅雨鋒暴雨數(shù)值模擬中，并加入兩個(gè)時(shí)次的常規(guī)探空資料進(jìn)行同化，通過(guò)選取不同遺傳參數(shù)的同化試驗(yàn)方案進(jìn)行對(duì)比，討論初始種群擾動(dòng)系數(shù)范圍和交叉概率范圍對(duì)該系統(tǒng)求解性能以及模擬結(jié)果的影響。結(jié)果表明，該系統(tǒng)中初始種群擾動(dòng)系數(shù)范圍和交叉概率范圍都不宜選取過(guò)大，否則可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行中斷。在遺傳同化系統(tǒng)設(shè)定較少的種群個(gè)數(shù)和進(jìn)化代數(shù)的情況下，選取較小的初始種群擾動(dòng)系數(shù)范圍能較為容易地獲得適應(yīng)度較高的解。隨著進(jìn)化代數(shù)的增加，種群中的個(gè)體分