论文概要:平流层爆发性增温(Sudden Stratospheric Warmings, SSWs)是极地上空重要的大气动力学现象,常常对中纬度地区的寒潮爆发产生深远影响。然而,传统数值天气预报模式在中长期尺度上对SSWs事件的预报能力有限,尤其在极涡形态演变和行星波驱动等关键过程上存在明显不足。本研究首次将计算机视觉中的视频预测方法引入SSWs事件的预报中,创新性提出了一种基于全局注意力的运动解耦网络(GMRNN),用于刻画极涡的精细形态变化。该方法融合长短时序运动建模与全局特征校正机制,显著提升了对平流层动力过程的感知与模拟能力。该研究表明,深度学习技术特别是基于视频序列建模的方法,具备挖掘平流层缓变过程潜在规律的优势,在解决中长期尺度下极端气候事件的可预报性方面展现出巨大潜力。
GMRNN的主要架构
2018,2019年SSW事件的真实与预测结果对比
核心PI
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文章信息:
上述研究成果发表于国际期刊《Geophysical Research Letters》上。兰州大学大气科学学院硕士研究生杜羽皓为该论文第一作者,张健恺教授为文章通讯作者。本研究由国家自然科学基金气象联合基金项目(U2442211),国家自然科学基金重大项目(42394124)和重点项目(42275056)资助。
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