基于双偏振雷达及物理约束的强对流生成式深度学习临近预报
编号:982
访问权限:仅限参会人
更新:2026-04-10 13:43:41 浏览:9次
口头报告
摘要
强对流天气因其演变迅速、非线性强,0–2小时临近预报是气象领域的关键难点。传统方法多依赖雷达反射率因子外推,难以捕捉对流生消演变过程;现有深度学习模型亦多限于单一变量,缺乏微物理与动力结构信息,预报精度与物理一致性不足。本研究基于双偏振雷达观测数据,系统构建融合多变量信息与物理约束的深度学习临近预报框架。首先,提出多模态高维融合模型FURENet,结合双偏振变量(KDP、ZDR)与注意力机制,显著提升对流初生与组织化预报能力,强对流CSI预报评分提升10%以上。其次,发展三维多变量预报模型FURECast,引入自洽性物理损失函数,增强长时效预报的物理一致性与准确度。进一步,构建物理引导的生成式预报框架RainCast,结合神经微分算子(Neural ODE)与扩散模型,利用流场、涡度、散度等动力特征引导生成过程,有效缓解生成式预报的随机性问题,显著提升多尺度对流结构精细度,强对流邻域CSI提升36%以上,FVD视频感知距离降低76%。多组定量评估与个例分析表明,所提方法在强对流区域预报评分、结构相似度等指标上均显著优于现有方法。研究成果为深度学习融合物理信息实现高精度、高一致性临近预报提供了新路径。
关键词
强对流临近预报;,双偏振雷达,深度学习,物理约束,生成式模型
发表评论