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第 37 卷 第 6 期 崔宝龙等： 基于集合卡尔曼变换的东中国海声学敏感区判定方法 901

表 3、表 4 展示了对不同类型敏感区添加适应 数据为声场预报的相应百分比。表中空白处是由于
性观测对海洋环境和声场预报质量的影响，表内括 在对应时间点适应性观测尚未添加，故对预报质量
号外的百分比数据为适应性观测后海洋温度与真 无提升。可以看出在本文仿真中，适应性观测后预
实预报的均方根误差相比于控制预报的误差减小 报质量改善效果逐步提升，一段时间后达到最高，随
百分比，即海温预报质量提升效果，括号内的百分比 后改善幅度有一定程度的回落。

表 3 对海温敏感区添加适应性观测对预报质量的影响
Table 3 The influence of adaptive observation on ocean temperature
sensitive area

预报天数观测时间 第 7 天 第 9 天 第 11 天 第 13 天 第 15 天
第 7 天 (间隔 8 天) 6%(6%) 8%(13%) 8%(3%) 10%(−9%) 9%(−1%)
第 9 天 (间隔 6 天) 10%(20%) 17%(10%) 28%(15%) 25%(11%)

第 11 天 (间隔 4 天) 27%(2%) 40%(13%) 36%(12%)
第 13 天 (间隔 2 天) 40%(10%) 38%(16%)

表 4 对声传播损失敏感区添加适应性观测对预报质量的影响
Table 4 The influence of adaptive observation on acoustic TL sensitive area

预报天数观测时间 第 7 天 第 9 天 第 11 天 第 13 天 第 15 天
第 7 天 (间隔 8 天) 1%(1%) 7%(5%) 6%(12%) 8%(−4%) 7%(3%)

第 9 天 (间隔 6 天) 5%(5%) 10%(−2%) 21%(−15%) 16%(8%)
第 11 天 (间隔 4 天) 22%(−5%) 34%(9%) 34%(7%)
第 13 天 (间隔 2 天) 36%(7%) 33%(18%)

通过对比验证结果可得：大多数情况下，对两 区进行观测。适应性观测并不能确保始终提升声场
种类型的敏感区进行适应性观测均能够提升验证 预报质量，在验证时刻之前，声场环境预报有一定的
区的海洋环境和声场预报质量，在验证时刻对海洋 震荡；本文验证试验中还出现了降低预报质量的个
温度预报提升质量最高可达 38%，对声场预报最高 例，即时间间隔 8天条件下，对海温敏感区添加适应
可达 18%。预报质量提升效果随着观测时间与验证 性观测使得对验证区声场预报在验证时刻降低了
时间的间隔增加而减弱，海温从 38% 到 9%，声场从 1%。因此，声学模型的作用对于预报误差的影响还
18%到3%，提升效果下降幅度明显。对海温敏感区 有待进一步深入研究。
添加观测对海温预报的提升效果强于对声场敏感
4 结论
区添加观测，如在第 11 天 (间隔 4 天) 在海温敏感区
添加观测对第 15 天 (验证时刻) 海温预报质量提升 本文结合 ETKF 敏感区诊断方法与 OACM 模
36%，而在同一天对声场敏感区添加观测则海温预 式，将适应性观测应用于海洋与水声环境预报，基
报质量提高34%；与之类似，对声场敏感区添加观测 于 ROMS 海洋模式数据构建海洋环境与声传播损
对声场预报的提升效果强于对海温敏感区添加观 失的集合预报，以东中国海宫古海峡北部海域为验
测，如在第 13 天 (间隔 2 天) 在声场敏感区添加观测 证区进行敏感区诊断仿真计算，分析不同条件下海
对验证时刻声场预报质量提升 18%，强于在海温敏 洋环境敏感区与声学敏感区的仿真结果，结合观测
感区添加观测对声场提升16%，因此，适应性观测对 模拟系统试验验证在敏感区实施适应性观测对提
相对应的预报质量提升效果强于在其他类型敏感 高预报质量的有效性，可以得到以下初步结论：