Jun, 2023

基于深度学习的稀疏观测数据日预报

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TL;DR本文介绍了 MetNet-3，即一个基于气象观测预测降雨、风、温度和露点的神经网络模型，该模型引入了一种重要的数据密集化技术，并通过性能比较，证明了 MetNet-3 与最先进的概率性数值天气预报模型相比，在 24 小时内具有更好的预测表现。
deep neural networksweather modelingobservation-based predictionsmetnet-3performance comparison
发现论文，激发创造
  • MetNet：降水预测的神经气象模型

    利用深度神经网络，MetNet 能在高达 1 km² 的空间分辨率下、每 2 分钟一个时间间隔内预测未来 8 小时的降水情况。它使用轴向自注意力来聚合来自一个对应于 1 百万平方千米的大型输入块的全局上下文。研究表明，在大陆尺度上，MetNet 在各种降水阀值下的预测性能优于数值天气预报长达 7 至 8 小时。

    Mar, 2020

  • 大范围神经网络精细预测十二小时降水

    本文介绍了一种基于神经网络的天气预测模型，可以在大范围内预测未来十二小时的降水，并在大陆美国地区比基于物理的 HRRR 及 HREF 模型表现更好，进而证明基于数据驱动的预测模型具有推动天气预测技术进步的潜力。

    Nov, 2021

  • 利用深度学习增强数值天气预报进行全球降水短期预测

    通过将深度学习和数值天气预报（NWP）相结合，我们提出了一种改进短期全球降水预报的混合模型，并证实其可显著提高预报技能和减小均值偏差。

    Jun, 2022

  • 用于后处理集合天气预报的神经网络

    本文提出了一种基于神经网络的灵活的天气预测统计后处理技术，可以自动学习非线性关系，显著优于传统后处理方法，并可以被扩展到其他统计后处理和预测问题。

    May, 2018

  • 使用大型深度学习天气预测模型集进行次季节预测

    使用深度学习气象预测模型的集成预测系统通过 CNNs 来预测关键的大气变量，并产生出全球 FORECASTS, 该方法需要最小的计算资源来产生预测，DLWP 集合在 4-6 周的前导时间内表现良好，但在更短的前导时间内表现稍差与 ECMWF 相比。

    Feb, 2021

  • 基于历史降雨数据的印度季风降水预测技能与 NCEP-NWP 预报对比

    应用深度学习算法和历史降雨数据进行预测，结果表明与基于数值天气预报模型和持续性预测相比，我们的预测更准确，同时我们发现过去 20 天的数据对降雨预测有帮助，并提出了改进数值天气预报的建议。

    Feb, 2024

  • 应用图神经网络预测全球天气

    使用图神经网络的数据驱动方法预测全球天气，通过学习当前 3D 大气状态的六小时步长以及多步连接，可以产生数天后的精准预报，测试表现优于以前的数据驱动方法，并且与 GFS 和 ECMWF 的物理模型的全分辨率相当可比。

    Feb, 2022

  • 卷积神经网络应用于天空图像，用于短期太阳辐射预测

    本文介绍了使用深度卷积神经网络预测太阳能辐射强度的初步结果，并探讨了训练算法的图像识别技术，和利用过去相同日期数据进行训练以提高短期预测技能的方法。

    May, 2020

  • 利用双重深度神经网络推进 PM2.5 运营预测 (D-DNet)

    提出了一种双重深度神经网络（D-DNet）预测与数据同化系统，能够高效整合实时观测，确保可靠的运营预测。D-DNet 在 PM2.5 和 AOD550 的全球运营预测方面表现优秀，在 2019 年整年内保持一致的准确性，并比 Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) 4D-Var 运营预测系统具有显著的高效性，同时保持可比较的准确性。这种高效性有利于集合预测、不确定性分析和大规模任务。

    Jun, 2024

  • 利用卷积神经网络在立方球面上改善基于数据的全球天气预报

    使用深度卷积神经网络通过 cubed-sphere 重新映射，改进 CNN 架构并在预测序列中优化损失函数，实现了更准确的天气预报，能够以几周或更长的时段内实现不断稳定的天气预报，并在短 - 中程预报中显著优于其他方法。

    Mar, 2020