从业务预报的角度评估和比较深度学习预报模型和海洋环境业务预报系统的技巧:以南海表层变量为例
编号:667
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更新:2025-04-01 17:30:44 浏览:9次
口头报告
摘要
客观地评估和比较深度学习预报模型(DLM)与业务化海洋学预报系统(OFS)的预报技巧是一个基础且重要的问题。然而,鲜有研究使用相同的参考数据来比较它们的预报误差。本研究针对南海海表温度(SST)、海表高度异常(SLA)和海表流场,发展了三个物理合理的DLM,然后采用测试集和“OceanPredict”预报系统间比较与验证工作组第四类数据(Class 4)评估了三个DLM的预报技巧,并与OFS进行了横向比较。结果显示,分别采用测试集和Class 4数据集作为参考数据,DLM在后者上的均方根误差分别增加了44%(SST)、245% (SLA)、302%(流速)和109%(流向)。这说明不同的参考数据对评估结果存在显著影响,使用相同且独立的参考数据比较DLM和OFS是必要的。相对于Class 4数据集,DLM对SLA的预报技巧显著优于OFS,而对其他变量的技巧略高于OFS。DLM和OFS预报误差的空间分布存在一定的相似性,这可从可预报性的角度加以解释。对极端事件而言,SLA和流速的预报均存在较大的预报误差,但DLM和OFS并不存在显著的差别;对SST和流向预报,DLM的误差可能更大。本文对DLM的评估结果,可为DLM的应用提供参考,同时本文也为不同DLM之间的横向比较提供了一个参考范例。本文首次从业务预报的角度评估了深度学习预报模型的预报技巧,并与业务化海洋学预报系统进行了横向比较。从总误差、误差的水平分布和对极端事件的预报误差三个方面,揭示了两种预报方法下预报误差的相对水平,以及误差分布结构的共性和差异,并从可预报性的角度解释了误差分布的共性特征。
关键词
深度学习预报模型,业务化海洋学预报系统,预报误差
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