Понижение масштаба вероятности осадков на основе CNN для коротковременных осадков в Большом заливе Гуандун-Гонконг-Макао

Lan Yufeng ,  

Zheng Haoyang ,  

Zhang Shengqi ,  

Cheng Jianpei ,  

Sun Lei ,  

Ji Ping ,  

Qiu Guoqiang ,  

摘要

Прогноз кратковременных осадков с высокой точностью является важной поддержкой в предотвращении и минимизации последствий бедствий в регионе Большого залива Гуандун-Гонконг-Макао. В данном исследовании использована сверточная нейронная сеть (CNN, convolutional neural network) для построения модели прогноза вероятности кратковременных осадков с повышенной детализацией. Модель использует данные метеорологических прогнозов GFS (Global Forecast System) в качестве входной информации для получения параметров распределения вероятности осадков в течение 3 часов на различных станциях региона и оценки эффективности прогноза в различных экспериментах. Результаты показали: 1) В детерминированных прогнозах каждая из попыток в определенной степени уменьшила ошибки исходного прогноза GFS, при этом эксперимент CNN-PR дополнительно укрепил пространственные характеристики и достиг лучших результатов (RMSE=3.31 мм). Эксперименты SINGLE (без использования глобальной информации) и CNN0 (без пространственного извлечения признаков) показали слабые результаты; 2) В вероятностных прогнозах общая калибровка экспериментов была хорошей, а эксперимент CONTROL показал наилучший общий рейтинг (CRPS=0.69 мм). За исключением экспериментов SINGLE и CNN0, остальные эксперименты имели определённую способность различать события осадков, причем эксперимент TREND, включающий временную эволюцию, показал наилучшую способность различать сильные осадки; эксперимент CNN-PR продемонстрировал наилучшую калибровку условий интервала, но за счет потери остроты прогноза; 3) Во всех экспериментах наблюдается недооценка сильных осадков, уровень вероятностного прогноза ограничен двумя внутренними противоречиями: "общая-калибровка интервала" и "калибровка-острота". Данное исследование может служить методологической основой для применения точного вероятностного прогноза кратковременных осадков в регионе Большого залива Гуандун-Гонконг-Макао.

关键词

Сверточная нейронная сеть; понижение масштаба; большой залив; кратковременные осадки

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website