ECMWF耦合资料同化：现状、挑战和未来
发布日期 ：2023-05-11
ECMWF首席科学家Patricia de Rosnay近期发表综述论文，全面介绍了ECMWF耦合资料同化活动。耦合资料同化是ECMWF地球系统战略的重要组成部分，旨在为大气、陆地和海洋耦合预报模式提供一致的初始条件。文章介绍了地球系统各组分的不同资料同化系统和观测系统，并讨论了各组分观测一致性、可用性和可持续性的挑战。文章还介绍了ECMWF正在开发中的耦合方法，目前ECMWF依赖于陆地与大气之间、波浪与大气之间、海洋与大气之间的弱耦合资料同化方法。耦合资料同化的研究主要集中在外环耦合（outer loop coupling）的发展和评估，重点是用于再分析和数值天气预报的海洋-大气耦合。ECMWF最新的海洋-大气外环耦合结构结合了弱耦合和外环耦合两种方法。文章最后讨论了ECMWF未来的耦合资料同化发展计划：（1）发展各组分的资料同化，以加强其一致性，促进各系统之间的信息交换，以改进耦合地球系统模式初始化；（2）确定无缝隙NWP和再分析所需的最佳耦合程度，通过循序渐进的方法逐步实现不断增强的耦合系统；（3）根据ECMWF综合机器学习战略，利用物理和机器学习方法，加强对地球系统不同组分观测的开发和监测，并为未来卫星资料的耦合资料同化做好准备。