| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 主要符号对照表 | 第9-10页 |
| 第1章 引言 | 第10-21页 |
| 1.1 论文背景与意义 | 第10-16页 |
| 1.1.1 地球系统模式的发展 | 第12-14页 |
| 1.1.2 地球系统模式中的不确定性 | 第14-15页 |
| 1.1.3 不确定性量化分析 | 第15-16页 |
| 1.2 地球系统模式参数估计面临的关键问题 | 第16-18页 |
| 1.3 本文研究的主要内容和贡献 | 第18-21页 |
| 1.3.1 本文的研究内容 | 第18页 |
| 1.3.2 本文的组织及各章内容简介 | 第18-19页 |
| 1.3.3 本文的主要贡献 | 第19-21页 |
| 第2章 相关工作 | 第21-37页 |
| 2.1 地球系统模式 | 第21-23页 |
| 2.2 反向的不确定性量化分析方法 | 第23-30页 |
| 2.2.1 人工搜索优化估计 | 第23-24页 |
| 2.2.2 数值优化算法 | 第24-28页 |
| 2.2.3 后验概率分布方法 | 第28-29页 |
| 2.2.4 数据同化方法 | 第29页 |
| 2.2.5 算法评测方法 | 第29-30页 |
| 2.3 前向的不确定性演化分析方法 | 第30-34页 |
| 2.3.1 代理回归模型 | 第30-32页 |
| 2.3.2 参数敏感性分析 | 第32-34页 |
| 2.4 不确定性量化分析工具 | 第34-35页 |
| 2.5 小结 | 第35-37页 |
| 第3章 基于代理模型的优化算法比较评估方案 | 第37-60页 |
| 3.1 前言 | 第37-38页 |
| 3.2 评估优化算法的困难 | 第38-40页 |
| 3.3 地球系统模式的代理模型 | 第40-47页 |
| 3.3.1 多项式代理模型 | 第40-42页 |
| 3.3.2 Kriging代理模型 | 第42-45页 |
| 3.3.3 MARS代理模型 | 第45-47页 |
| 3.4 混合深度代理模型 | 第47-52页 |
| 3.4.1 深度信念网络 | 第47-49页 |
| 3.4.2 深度信念网络优化代理模型 | 第49-52页 |
| 3.5 测试和分析 | 第52-58页 |
| 3.5.1 数据采样和预处理 | 第52-53页 |
| 3.5.2 基础代理模型的拟合结果 | 第53-55页 |
| 3.5.3 混合深度代理模型性能改进 | 第55-57页 |
| 3.5.4 基于代理模型对不同优化算法的性能评测 | 第57-58页 |
| 3.6 小结 | 第58-60页 |
| 第4章 地球系统模式多步参数估计方法 | 第60-74页 |
| 4.1 前言 | 第60页 |
| 4.2 参数敏感性分析 | 第60-64页 |
| 4.2.1 Morris敏感性分析方法 | 第61-62页 |
| 4.2.2 Sobol敏感性分析方法 | 第62-64页 |
| 4.3 优化算法初值预处理 | 第64-65页 |
| 4.4 单纯形下山算法对模式参数寻优 | 第65-67页 |
| 4.5 优化性能评估 | 第67-69页 |
| 4.5.1 优化算法初值预处理的性能 | 第67-68页 |
| 4.5.2 三步优化算法的性能 | 第68-69页 |
| 4.6 模式优化机理分析 | 第69-73页 |
| 4.7 小结 | 第73-74页 |
| 第5章 基于短期数值天气预报方法的模式参数估计 | 第74-86页 |
| 5.1 前言 | 第74-76页 |
| 5.2 模式介绍和优化估计目标函数 | 第76-78页 |
| 5.2.1 CAM5模式介绍 | 第76-77页 |
| 5.2.2 优化估计目标函数 | 第77-78页 |
| 5.3 基于改进的短期数值天气预报方法的参数估计流程 | 第78-80页 |
| 5.3.1 短期数值天气预报方法介绍和改进 | 第78页 |
| 5.3.2 基于短期数值天气预报方法的参数估计 | 第78-80页 |
| 5.4 实验结果 | 第80-85页 |
| 5.4.1 短期数值天气预报和长时间模拟的相似性 | 第80-81页 |
| 5.4.2 基于短期数值天气预报方法优化估计的结果 | 第81-82页 |
| 5.4.3 长时间模拟的验证 | 第82-85页 |
| 5.5 小结 | 第85-86页 |
| 第6章 面向地球系统模式参数估计的自动化框架 | 第86-105页 |
| 6.1 前言 | 第86-87页 |
| 6.2 自动化框架结构 | 第87-91页 |
| 6.2.1 ESMUQ自动化框架结构 | 第87-89页 |
| 6.2.2 ESMUQ自动化框架配置与实例 | 第89-91页 |
| 6.3 基于分布式文件系统的高效地球系统模式数据分析框架 | 第91-104页 |
| 6.3.1 目的和相关工作 | 第91-94页 |
| 6.3.2 关键技术 | 第94-97页 |
| 6.3.3 框架结构 | 第97-99页 |
| 6.3.4 实验评估和结果 | 第99-104页 |
| 6.4 小结 | 第104-105页 |
| 第7章 总结与展望 | 第105-108页 |
| 7.1 总结 | 第105-106页 |
| 7.2 下一步工作 | 第106-108页 |
| 参考文献 | 第108-117页 |
| 致谢 | 第117-119页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第119-120页 |
