一种基于深度学习的短时定量降水数值预报订正方法技术

技术编号:41639721 阅读:56 留言:0更新日期:2024-06-13 02:34
本发明专利技术公开了一种基于深度学习的短时定量降水数值预报订正方法,属于气象卫星领域;首先,收集GFS预报数据和GPM IMERG逐半小时降水数据,将二者进行时间分辨率与空间分辨率匹配,构建训练数据集;然后,利用对称的编码器‑解码器结构,采用残差CBAM模块和门控时空注意力模块,结合动量梯度下降优化器,并在多层次间使用损失函数从而获取最优解,构建起能够有效订正降水预报产品从而实现定量降水预报的深度学习模型。最后,针对待测时刻的GFS气象预报数据,将其处理为与训练数据相同形状和经纬度范围,经过插值和翻转处理后得到区域数据输入训练好的模型中,进行降水订正从而得到新的降水预报结果。本发明专利技术实现了将目标区域的定量降水情况可视化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气象卫星领域,尤其涉及一种基于深度学习的短时定量降水数值预报订正方法


技术介绍

1、准确地降水预报能够最大程度上减少极端天气带来的伤害,其中对人类日常生活影响最大的就是短时间内的降水现象,即“短时降水”。短时降水临近预报通常是指对某一区域未来短时间内的降雨量或强对流天气进行预测;短时降水的生命周期短,变化速度快,规律难以把握,因此如何精准预报短时降水是当前天气预报领域亟待解决的难题之一。

2、多数学者认为数值天气/气候模型可能是短期范围的气候预报唯一可靠的预测工具,但数值预报模型是基于大气动力学和物理参数化,对大气中的一些复杂过程的模拟,如云微物理、对流等的参数化,仍存在一定程度的误差和不确定性,这会对降水预报的准确性产生影响。将数值天气/气候模型的产品与实际观测数据相比的结果表明数值模式产品的准确度相对较低,因此在数值预报的基础上对预报中的降水产品进行订正从而获得新的“预报”数据能够在一定程度上提升降水预报的准确性。

3、gfs(全球预报系统)是美国国家海洋和大气管理局(noaa)开发的一种先进的数值天气预报系统,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于深度学习的短时定量降水数值预报的订正方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.如权利要求1所述的一种基于深度学习的短时定量降水数值预报的订正方法,其特征在于,所述步骤一具体为:

3.如权利要求1所述的一种基于深度学习的短时定量降水数值预报的订正方法,其特征在于,所述步骤二中,编码器不断提取有用的降水信息,同时不断压缩特征图,将特征图尺寸减小到输入尺寸的指定大小;在解码过程中,深度学习模型推导出每个网格的三小时降水预报的订正结果。

4.如权利要求1所述的一种基于深度学习的短时定量降水数值预报的订正方法,其特征在于,所述步骤二中,门控时空注意力模块...

【技术特征摘要】

1.一种基于深度学习的短时定量降水数值预报的订正方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.如权利要求1所述的一种基于深度学习的短时定量降水数值预报的订正方法,其特征在于,所述步骤一具体为:

3.如权利要求1所述的一种基于深度学习的短时定量降水数值预报的订正方法,其特征在于,所述步骤二中,编码器不断提取有用的降水信息,同时不断压缩特征图,将特征图尺寸减小到输入尺寸的指定大小;在解码过程中,深度学习模型推导出每个网格的三小时降水预报的订正结果。

4.如权利要求1所述的一种基于深度学习的短时定量降水数值预报的订正方法,其特征在于,所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员:高峰李梦月刘厂
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

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