一种海面蒸发波导临近期快速预报方法技术

技术编号:40185220 阅读:26 留言:0更新日期:2024-01-26 23:49
本发明专利技术公开了一种海面蒸发波导临近期快速预报方法,涉及海洋环境预测技术领域,包括构建大气要素观测数据集、大气要素驱动数据集、历史模拟数据集、降尺度数据集,通过上述数据集,对神经网络模型进行训练,建立经验预测模型,通过过去24小时的蒸发波导高度预测未来3小时的蒸发波导高度。本发明专利技术通过数值模式的动力降尺度模拟为经验模型训练提供足量的训练数据,能够适应区域的变化而不出现预报精度显著退化的问题,同时该方法主要针对计算能力较低、大数据传输能力欠缺的海洋观测设备设计,能够有效集成在硬件设备之中,实现在船舶移动中未来三小时临近期分钟级的蒸发波导自动预测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋环境预测,尤其是一种海面蒸发波导临近期快速预报方法


技术介绍

1、海上蒸发波导是由于海水蒸发引起贴近海面的大气在垂直方向上出现温湿度急剧变化、进而导致电磁波在传播过程中形成超折射而被陷获的现象。海上蒸发波导现象的判断通常由经验公式接收海表面温度、大气温度、气压、湿度、风速等基本环境要素的输入诊断得出。

2、海上蒸发波导特征参数的预报方法一般包括数值方法和经验方法两种。数值方法一般通过数值天气模式制作的数值天气预报产品诊断得出。数值天气模式通过全球预报场驱动,制作未来数天内大气变量的变化预测数据。以模式输出的海表面温度、大气温度、气压、湿度、风速等预测信息为基础,输入经验蒸发波导模型诊断得出蒸发波导高度等特征的未来变化。数值方法是目前最为广泛的蒸发波导预测方法,但在应用时仍面临两个问题。第一,数值方法依赖的数值模式计算量较大,需要匹配高性能的计算机满足高计算量的需求,并且需要定期接收大数据量的驱动场信息,因此无法在计算能力较弱、与外界数据通信能力有限的设备或传感器端实现直接应用;第二,数值预报产品的时间分辨率通常为小时级,难以本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种海面蒸发波导临近期快速预报方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种海面蒸发波导临近期快速预报方法,其特征在于,所述步骤1中历史模拟数据集具体构建过程包括:选取包括云微物理过程、长波辐射、短波辐射、表面层/近地层、陆面层、行星边界层、积云对流层的七个参数,构建不同参数方案的大气、海洋、海浪双向耦合模型,利用构建的耦合模型开始一个月的连续历史回报模拟,对比不同参数方案耦合模型的模拟结果与大气要素观测数据集间的误差,选取误差最小的耦合模型;将大气要素驱动数据集数据处理为每隔n天一组,第一天作为耦合模型的预热,耦合模型进行单步运行,将每次n-1天的结果作...

【技术特征摘要】

1.一种海面蒸发波导临近期快速预报方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种海面蒸发波导临近期快速预报方法,其特征在于,所述步骤1中历史模拟数据集具体构建过程包括:选取包括云微物理过程、长波辐射、短波辐射、表面层/近地层、陆面层、行星边界层、积云对流层的七个参数,构建不同参数方案的大气、海洋、海浪双向耦合模型,利用构建的耦合模型开始一个月的连续历史回报模拟,对比不同参数方案耦合模型的模拟结果与大气要素观测数据集间的误差,选取误差最小的耦合模型;将大气要素驱动数据集数据处理为每隔n天一组,第一天作为耦合模型的预热,耦合模型进行单步运行,将每次n-1天的结果作为正式模拟数据收集整理为历史模拟数据集。

3.根据权利要求1所述的一种海面蒸发波导临近期快速预报方法,其特征在于,所述步骤2具体包括:以大气要素观测数据集为基准,逐要素计算所有大气、海洋、海浪双向耦合模型输出变量与大气要素观测数据集的相关系数,选择所有相关系数0.4以上的耦合模型输出变...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹靖臧统晖杨帅仇志金李志乾胡桐王波
申请(专利权)人:山东省科学院海洋仪器仪表研究所
类型:发明
国别省市:

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