为准确评估台风极值风速,保障台风影响地区的重要工程结构抗风安全,建立了基于条件生成对抗网络的台风路径与强度模型,以实现台风极值风速的精细化分析。首先,将台风运动速度、台风强度的6小时变化量处理为一定状态变量(台风中心经纬度...为准确评估台风极值风速,保障台风影响地区的重要工程结构抗风安全,建立了基于条件生成对抗网络的台风路径与强度模型,以实现台风极值风速的精细化分析。首先,将台风运动速度、台风强度的6小时变化量处理为一定状态变量(台风中心经纬度等)和环境变量(洋面温度等)的条件随机变量。然后,采用条件生成对抗网络建立台风运动速度、台风强度6小时变化量的生成器和判别器全连接神经网络,利用中国气象局台风最佳路径数据、20th Century Reanalysis(20 CR)再分析数据集等气象资料训练上述神经网络。通过与历史记录的对比,验证了台风路径模型与强度模型能够合理地反映历史台风运动轨迹特征和强度演化规律,并能准确再现台风局部路径中关键参数的均值、标准差乃至概率分布函数等重要统计特征。最后,利用本文台风模型分析了我国东南沿海地区台风极值风速,并与其他研究及规范推荐结果进行对比分析,全面评估了该模型在预测与台风相关的极端风事件方面的准确性和相关性。该模型为了解台风动态提供了更精确的工具,有望帮助改善沿海地区的早期预警系统和风险评估。展开更多
基于中尺度大气模式WRF(Weather Research and Forecasting Model),首先对2007年3次船舶辐射通量观测进行模拟,以检验WRF对长波和短波辐射通量的模拟能力,结果表明使用中国近海海洋环境数值预报系统环流模式POM(Princeton Ocean Model)...基于中尺度大气模式WRF(Weather Research and Forecasting Model),首先对2007年3次船舶辐射通量观测进行模拟,以检验WRF对长波和短波辐射通量的模拟能力,结果表明使用中国近海海洋环境数值预报系统环流模式POM(Princeton Ocean Model)模拟的高时空分辨率的海洋表层温度能够显著改进短波辐射通量的模拟,而对长波辐射通量模拟的改进不明显。然后,将业务化运行的中国近海海洋环境数值预报系统后报的逐时海洋表面温度(SST)作为WRF底边界条件,对2008年15号强台风"蔷薇"(Jangmi)过程进行了数值后报试验。结果表明,与使用NCEP/NCAR的SST试验后报的台风中心位置偏差相比,使用高时空分辨率的SST能够较为显著地改善"蔷薇"的路径模拟,台风中心位置模拟偏差减少11%,尤其在台风减弱阶段,台风中心位置模拟偏差减少37%。台风强度在台风发展的不同阶段对下垫面SST的变化敏感性不同。台风路径附近的海表面温度下降会导致海洋向大气输送的热量减少从而减弱台风强度。展开更多
文摘为准确评估台风极值风速,保障台风影响地区的重要工程结构抗风安全,建立了基于条件生成对抗网络的台风路径与强度模型,以实现台风极值风速的精细化分析。首先,将台风运动速度、台风强度的6小时变化量处理为一定状态变量(台风中心经纬度等)和环境变量(洋面温度等)的条件随机变量。然后,采用条件生成对抗网络建立台风运动速度、台风强度6小时变化量的生成器和判别器全连接神经网络,利用中国气象局台风最佳路径数据、20th Century Reanalysis(20 CR)再分析数据集等气象资料训练上述神经网络。通过与历史记录的对比,验证了台风路径模型与强度模型能够合理地反映历史台风运动轨迹特征和强度演化规律,并能准确再现台风局部路径中关键参数的均值、标准差乃至概率分布函数等重要统计特征。最后,利用本文台风模型分析了我国东南沿海地区台风极值风速,并与其他研究及规范推荐结果进行对比分析,全面评估了该模型在预测与台风相关的极端风事件方面的准确性和相关性。该模型为了解台风动态提供了更精确的工具,有望帮助改善沿海地区的早期预警系统和风险评估。
文摘基于中尺度大气模式WRF(Weather Research and Forecasting Model),首先对2007年3次船舶辐射通量观测进行模拟,以检验WRF对长波和短波辐射通量的模拟能力,结果表明使用中国近海海洋环境数值预报系统环流模式POM(Princeton Ocean Model)模拟的高时空分辨率的海洋表层温度能够显著改进短波辐射通量的模拟,而对长波辐射通量模拟的改进不明显。然后,将业务化运行的中国近海海洋环境数值预报系统后报的逐时海洋表面温度(SST)作为WRF底边界条件,对2008年15号强台风"蔷薇"(Jangmi)过程进行了数值后报试验。结果表明,与使用NCEP/NCAR的SST试验后报的台风中心位置偏差相比,使用高时空分辨率的SST能够较为显著地改善"蔷薇"的路径模拟,台风中心位置模拟偏差减少11%,尤其在台风减弱阶段,台风中心位置模拟偏差减少37%。台风强度在台风发展的不同阶段对下垫面SST的变化敏感性不同。台风路径附近的海表面温度下降会导致海洋向大气输送的热量减少从而减弱台风强度。
