1.基于全天候观测误差协方差矩阵的数值天气预报方法，应用于同化系统，其特征在于，包括以下步骤：S1：选择一段时间的红外高光谱观测资料进行同化，对卫星观测资料误差构造观测误差协方差矩阵，并对所述观测误差协方差矩阵进行分解和求逆计算，得到观测误差相关矩阵；S2：将所述观测误差相关矩阵用代价函数实现；S3：将模拟的有云辐射率与观测辐射率分别和晴空辐射率计算偏差，获得背景场的云辐射率和观测包含的云辐射率和云特征函数；S4：构造不同通道的膨胀因子，由所述膨胀因子构成对角化的膨胀矩阵；S5：将所述云特征函数和云量函数带入所述代价函数，在同化系统中计算新构造的代价函数及其梯度，并极小化解求解最优分析场，根据最优分析场进行数值天气预报；云特征函数C cld 计算如下：其中H clr (x b )为云辐射率，H cld (x b )为晴空辐射率；构造不同通道j的膨胀因子S j ，由S i 构成一个对角化的膨胀矩阵S，对观测误差进行膨胀：R＝ES 0.5 ΛS 0.5 E T ≡ES∧E T ，其中E是由观测误差通道间相关系数的矩阵的特征向量ej组成的正交矩阵；第一特征值膨胀因子为S 1 ，其它特征值膨胀系数设置为常数，即S j 的取值策略表示为：其中，S 1 表示为：a为晴空条件下最小膨胀比例因子系数，b为云条件下最大膨胀比例因子系数，C a 为云量函数；所述云量函数C a 由模拟云量表示如下：C m 和观测云量C计算而来，C m ＝B cld -B clrC o ＝O cld -B clrC a ＝(C m +C o )/2其中B cld 表示RTTOV对有云廓线模拟的亮温，B clr 表示RTTOV对有云廓线模拟的亮温，O cld 则表示观测的有云亮温。
2.根据权利要求1所述的基于全天候观测误差协方差矩阵的数值天气预报方法，其特征在于，S1的步骤包括如下子步骤：S11：选择一段时间的红外高光谱观测资料进行同化，对卫星观测资料误差进行诊断分析；所述观测资料误差ε 0 ＝y-y t ，其中y表示仪器测量的红外高光谱观测值，y t 表示大气的红外高光谱真值；计算后验观测误差协方差矩阵 具体公式如下：其中E[]表示求数学期望， 为观测和分析的差值；S12：分别针对每个通道组合统计其协方差，得到观测误差协方差矩阵R，其中，第，个通道和第j个通道观测误差协方差R(i，j)为：其中， 表示观测和背景场的差值，N为通道数；S13：由每个通道间的观测误差协方差R(i，j)构建观测误差协方差矩阵R的元素；S14：将所述红外高光谱观测资料误差协方差矩阵进行块对角化分解；S15：将块对角化观测误差协方差矩阵R k 进行对角化转换，采用经验正交展开方法实现，步骤如下：R k ＝∑C∑其中，∑为观测误差标准差矩阵，属于对角矩阵，对角元素为第，个通道的观测误差标准差σ i ，C为观测误差通道间相关系数矩阵；S16：对分解后的观测误差协方差矩阵R k 进行求逆 求逆公式如下：其中，Λ是由观测误差通道间相关系数矩阵C矩阵的特征值λ j 组成的对角矩阵，E是由观测误差通道间相关系数矩阵C矩阵的特征向量e j 组成的正交矩阵。
3.根据权利要求1所述的基于全天候观测误差协方差矩阵的数值天气预报方法，其特征在于，所述代价函数J包含观测项J o 和背景场项J b ，表示为：J＝J o ＝J b代价函数观测项J o 表示为：其中，d为观测增量，σ°为观测误差标准差，采用增量方式求解代价函数时，所述观测项J o 的梯度为：其中，H T 为切线性观测算子的转置，其列向量为h i ，用于衡量观测对大气状态变化的敏感度，σ o 为观测误差标准差。
