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随着现代科学技术的快速发展和观测工具的逐步完善，可以得到各种意义不同的观测资料，数据同化使得这些观测资料可被高效地利用．一般地，数据同化可看为反问题的求解，它高效地利用已知的观测数据并结合数学模型实施参数的最优化计算．参数的最优化计算具有重大的现实意义，如天气质量预报和海洋运动预报，它们的预报质量在很大程度上取决于初始值的精确度和天气或海洋状态对初值的敏感度。