基于LSTM的地基微波辐射计湿度廓线反演

来源 :气象科技 | 被引量 : 0次 | 上传用户:klyh2008
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大气湿度廓线对于研究大气系统的复杂性具有十分重要的作用.地基微波辐射计有着连续观测的特性,能够以高时间分辨率反演出高度至10 km的大气湿度廓线,廓线数据对于气象预报和研究气候系统的变化至关重要.为了提高反演大气湿度廓线的精准度,本文使用时间循环神经网络模型,利用微波辐射计连续探测的信号并使用Ka波段毫米波云雷达数据提高有云时的反演精度,采用LSTM(Long Short-Term Memory)神经网络反演计算大气湿度廓线,用探空仪实测相对湿度验证并分析反演效果.该模型反演的湿度廓线与探空廓线的平均绝对误差为9.80%,均方根误差为13.85%,优于经典的BP(Back Propagation)神经网络模型平均绝对误差11.52%,均方根误差15.66%.通过比较,证明了本文的反演模型利用连续观测的亮温数据能够有效地提高反演精度,特别是对于3~7 km范围内大气湿度廓线分布较为复杂的相对湿度的反演.并验证了该模型加入云观测数据提高了有云时的反演精度.
其他文献
利用近10年新疆暖季(5-9月)常规观测、区域自动站小时降水资料,对468个短时强降水过程的主要流型、关键环境参数特征及预报阈值进行讨论.结果表明:新疆短时强降水的流型有中亚低槽(涡)、西西伯利亚低槽(涡)、西北气流等3种,中亚低槽(涡)是影响新疆短时强降水的主要流型;探空温湿廓线可分为Ⅰ型(整层干)、Ⅱ型(上干下湿)、Ⅲ型(上湿下干)和Ⅳ型(整层湿),Ⅰ型和Ⅲ型是新疆短时强降水的主要类型;中亚低槽(涡)主要是探空温湿廓线Ⅲ、Ⅳ型,西伯利亚低槽(涡)多为Ⅰ、Ⅱ型,西北气流Ⅰ、Ⅲ型居多.3种流型对应的主要环