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基于深度学习的ENSO预报方法研究

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El Ni(n)o-Southern Oscillation (ENSO)作为全球年际尺度气候中最强的现象,对人们的生产生活造成了重大的影响,每年相关领域的研究人员都会对来年的ENSO作出预报.本文提出基于深度学习的ENSO预报方法,通过预测区域海平面温度(SST)来反映ENSO现象.本文分别对特征工程与模型设计两个方面进行了研究,最终确定了基于相关性的特征选择方法、利用Prophet构建特征以及基于Attention机制的Sequence to Sequence预报模型.最后,本文以NCEP数据集的Ni(n)o3.4区域数据为例,分别使用本文提出的模型与集合预报、数值预报的中间耦合模型(ICM)、Sequence toSequence模型和长短时记忆(LSTM)网络进行对比,结果表明,本文提出的基于Attention机制的Sequence to Sequence预报模型在长期预测中的均方根误差(RMSE)比其他方法下降了0.3到0.4,短期预测与其他方法相当,并且区域的RMSE分布稳定.
Research on ENSO Forecasting Method Based on Deep Learning

何丹丹、姜金荣、郝卉群、林鹏飞

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中国科学院计算机网络信息中心,北京 100190

中国科学院大学,北京 100049

中国科学院大气物理研究所,北京 100029

ENSO SST 特征工程 Sequence to Sequence Attention机制

国家重点基础研究发展计划中国科学院信息化专项课题中国科学院战略性先导科技专项项目

2016YFB0200800XXH13506-302XDC01040000

2019

科研信息化技术与应用

科研信息化技术与应用

影响因子:0.364
ISSN:
年,卷(期):2019.10(1)
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