在WRF-Chem中改善气相化学求解器:一种基于多头自注意力机制的深度学习方法
编号:462
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更新:2024-04-10 20:28:58 浏览:784次
口头报告
摘要
气相化学模拟对于环境影响评估、农作物生长、人类健康等十分重要。但传统数值模式由于计算量较大,导致模式中很多关键化学过程被过度简化甚至缺失。前人尝试使用深度学习方法去缓解该问题,但大多受到了维度灾难和误差迭代增长的显著影响。本研究提出了一种基于多头自注意力机制的气相化学求解器MHSA-CSolver,用来替代WRF-Chem中SAPRC-99气相化学方案。它首次实现仅使用一个深度学习求解器就能完全替代整个复杂的化学方案并无缝耦合到数值模式中去,从而实现了快速、准确和稳定的模拟,而无需像前人那样为每个化学物种训练单独的求解器。结果显示该方法不仅准确率高(平均R2为0.99,平均RMSE为5.20 ppb,平均NMB为1.88%),还具有显著的速度优势(相比模式自身而言加速10.2倍)。
关键词
气相化学求解器,深度学习,WRF-Chem
稿件作者
夏子涵
中国科学技术大学
赵纯
中国科学技术大学
杜秋燕
中国科学技术大学
杨紫宁
中国科学技术大学
张鸣帅
中国科学技术大学
乔良
中国科学技术大学
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