Shapley-模糊神经网络方法在华南台风卫星云图的长时效滚动预测中的应用*
2021-05-13黄小燕赵华生吴玉霜
黄小燕 何 立 赵华生 黄 颖 吴玉霜
1.广西壮族自治区气象科学研究所,南宁,530022
2.广西壮族自治区气象台,南宁,530022
1 引 言
卫星云图以其时空分辨率高、覆盖面广的特点在气象领域得到了广泛应用,成为除地面气象观测资料、空中风资料、空中温、压、湿资料等常规资料以外的重要的非常规气象资料。当前卫星云图的应用研究主要是在实时的监测分析和目标识别等方面(Welch,et al,1989;张韧等,2004;王敏等,2010;张志清等,2017;李博等,2018;岳治国等,2018;郑建宇等,2018;丁璐等,2018;郝晓静等,2019;王新等,2020;崔林丽等,2020;Zhang,et al,2020),人工判读仍是卫星云图分析的主要方法之一,这既包含一定程度的主观因素,不利于卫星云图丰富信息的充分提取,同时也有碍天气预报制作的自动化与定量化。如果能实现对云图移动和变化状况进行一定时效的预测,则可从一定程度上弥补实时卫星云图应用在时间上的缺陷,能够显著增强卫星云图资料在天气预报中的实用性和及时性,使卫星云图在灾害天气的预警、预报工作中发挥更大的作用。
中外对于云图的预测研究工作虽然已经进行了很久,也取得了较大的研究进展,但是主要以系统保持稳定为前提条件,采用一些线性方法来基于云图局部特征匹配和前后时次云图运动矢量关系进行线性外推,在对云的发展趋势预测和预报时效上存在一定的不足,限制了这些短时效云图预测的可用度(Endlich,et al,1971;Smith,1975;Arking,et al,1978;Li,1998;Genkova,et al,1999;王登炎,2000;兰红平等,2009;蔡叔梅等,2011;梁立为等,2015)。而且,到目前为止,对云图未来发展演变的预测研究大多是基于一些短时效(1—3 h)的预测,超过3 h的更长时效的未来云图状况变化的云图预测理论和方法目前并不完善,模型预测效果也不理想 (Hamill,et al,1993;……
