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U-Net:A deep-learning method for improving summer precipitation forecasts in China

Qimin Deng Peirong Lu Shuyun Zhao Naiming Yuan

大气和海洋科学快报(英文版)2023,Vol.16Issue(4):8-14,7.
大气和海洋科学快报(英文版)2023,Vol.16Issue(4):8-14,7.DOI:10.1016/j.aosl.2022.100322

U-Net:A deep-learning method for improving summer precipitation forecasts in China

U-Net:A deep-learning method for improving summer precipitation forecasts in China

Qimin Deng 1Peirong Lu 1Shuyun Zhao 1Naiming Yuan2

作者信息

  • 1. Department of Atmospheric Science,CMA-CUG Joint Centre for Severe Weather and Climate and Hydro-geological Hazards,China University of Geosciences,Wuhan,China
  • 2. School of Atmospheric Sciences,Sun Yat-sen University,Zhuhai,China
  • 折叠

摘要

Abstract

本研究应用了名为U-Net的深度学习方法来提高中国夏季(6-8月)降水的预报技能,预报时段为1981-2020年,预报提前期为一个月.将位势高度场,土壤湿度,海平面气压,海表面温度,海洋盐度和青藏高原积雪等变量作为模型输入,本文对美国NCAR气候预报系统第2版(CFSv2)的季节性预报结果进行了修正.结果显示,在验证集和测试集上,U-Net平均将原CFSv2预测的均方根误差分别减少了49.7%和42.7%.预报结果改善最大的地区是中国的西北,西南和东南地区.然而,同号率和时空相关系数没有得到明显改善,但仍与CFSv2的预测技巧持平.敏感性实验表明,土壤湿度是预测中国夏季降雨的最关键因素,其次是位势高度场.本研究显示了U-Net模型在训练小样本数据集方面的优势,为我国汛期季节性降雨预测提供了一种有效的深度学习方法.

关键词

汛期降水/U-Net/次季节预报/深度学习

Key words

Summer precipitation/U-Net/Subseasonal forecast/Deep learning

引用本文复制引用

Qimin Deng,Peirong Lu,Shuyun Zhao,Naiming Yuan..U-Net:A deep-learning method for improving summer precipitation forecasts in China[J].大气和海洋科学快报(英文版),2023,16(4):8-14,7.

基金项目

This work was supported by the Chinese Universities Scientific Fund[Grant No.CUG 2106108]and the Natural Science Foundation of Hubei Province of China[Grant No.2021CFB233]. ()

大气和海洋科学快报(英文版)

OACSCD

1674-2834

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