基于偏最小二乘法的西北太平洋熱帶氣旋強(qiáng)度預(yù)報(bào)模式
發(fā)布時(shí)間:2021-10-07 08:11
熱帶氣旋(Tropical Cyclone,以下簡(jiǎn)稱TC)預(yù)報(bào)的難點(diǎn)之一是強(qiáng)度預(yù)報(bào)。目前TC強(qiáng)度預(yù)報(bào)主要仍以基于多元線性回歸技術(shù)的統(tǒng)計(jì)方法和統(tǒng)計(jì)-動(dòng)力方法為主,預(yù)報(bào)的發(fā)展趨勢(shì)是改進(jìn)數(shù)學(xué)模型以及增加新的預(yù)報(bào)因子。鑒于此,本文首先從當(dāng)前業(yè)務(wù)使用的偏最小二乘預(yù)報(bào)方法(Partial Least Squares,以下簡(jiǎn)稱PLS)出發(fā),通過(guò)調(diào)整建模時(shí)長(zhǎng)、篩選自變量因子以及增加新的自變量因子,給出一個(gè)基于PLS法的統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方案。此外,本文還分別給出了適用于TC強(qiáng)度準(zhǔn)業(yè)務(wù)的精度評(píng)定方法和評(píng)定參數(shù)。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:1、以6月份的預(yù)報(bào)結(jié)果為例,逐月建模的PLS法相比氣候持續(xù)法(Climatologyand Persistence,以下簡(jiǎn)稱CLIPER)在3660-h的預(yù)報(bào)精度有所提高。包含自變量因子“篩選”過(guò)程的PLS法(Partial Least Squares-Factor Screening,以下簡(jiǎn)稱PLS-fs)與PLS相比,2460-h的預(yù)報(bào)精度略有提高。并且,9月份CLIPER、PLS、PLS-fs三種方法的預(yù)報(bào)精度要明顯低于68...
【文章來(lái)源】:中國(guó)海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
PLS回歸流程示意圖
2-2 6 月份三種 TC 強(qiáng)度預(yù)報(bào)預(yù)報(bào)方法 MAE 值大小比較示意re 2-2 Schematic charts for MAE value of three TC intensity forecschemes in June外三個(gè)指標(biāo),進(jìn)一步比較 12~72-h 共 6 個(gè)預(yù)報(bào)時(shí)次的 MAE2),可以發(fā)現(xiàn)隨著預(yù)報(bào)時(shí)效延長(zhǎng),CLIPER、PLS、PLS-fs 模型降低(平均絕對(duì)誤差 MAE 隨預(yù)報(bào)時(shí)間增加而增大)。CLIPER、72-h 時(shí)刻,CLIPER 的 MAE 值小于 PLS 的 MAE 值,而在PER 的 MAE 值大于 PLS 的 MAE 值。以上結(jié)果說(shuō)明,24-h、R 的預(yù)報(bào)精度比 PLS 略高,而在 36~60-h 時(shí)刻,PLS 的預(yù)報(bào)精LS 整體差別不大,PLS-fs 在 12-h、24-h、36-h、48-h、72-h LS。種方法的預(yù)報(bào)誤差分布(表 2-9),發(fā)現(xiàn)無(wú)論是哪種預(yù)報(bào)方法,為負(fù)值,這說(shuō)明以上預(yù)報(bào)方法得到的 TC 預(yù)報(bào)結(jié)果往往比實(shí)際
圖 2-3 三種預(yù)報(bào)方法 IFID 值大小比較示意圖re 2-3 Schematic charts for IFID value of three forecasting sc結(jié)與討論介紹了當(dāng)前 TC 強(qiáng)度預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)使用的 PLS 預(yù)報(bào)方法,以及況,分析了導(dǎo)致 PLS 法使用效果并不理想的幾個(gè)可能原合適和模型預(yù)報(bào)因子沒(méi)有經(jīng)過(guò)篩選是導(dǎo)致該問(wèn)題的主要原,改變業(yè)務(wù) PLS 法的選擇樣本流程,重新定義 PLS 建模歸挑選因子的過(guò)程和 PLS 回歸相結(jié)合,構(gòu)造新的建模流fs。程中,為了更好地比較幾種 TC 強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法的預(yù)報(bào)效果報(bào)精度評(píng)估中常見的平均絕對(duì)誤差 MAE、平均誤差 AE 和本章提出了一種新的 TC 強(qiáng)度預(yù)報(bào)檢驗(yàn)參數(shù)——IFID。IF
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱帶氣旋環(huán)境場(chǎng)相似檢索方法的對(duì)比分析[J]. 魯小琴,余暉,趙兵科. 氣象. 2013(12)
[2]2010年西北太平洋臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)精度評(píng)定及分析[J]. 湯杰,陳國(guó)民,余暉. 氣象. 2011(10)
[3]基于偏最小二乘回歸理論的西北太平洋熱帶氣旋強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方法[J]. 宋金杰,王元,陳佩燕,陳聯(lián)壽. 氣象學(xué)報(bào). 2011(05)
[4]A Western North Pacific Tropical Cyclone Intensity Prediction Scheme[J]. 陳佩燕,余暉,陳仲良. Acta Meteorologica Sinica. 2011(05)
[5]全球變暖背景下我國(guó)熱帶氣旋災(zāi)害趨勢(shì)分析[J]. 張嬌艷,吳立廣,張強(qiáng). 熱帶氣象學(xué)報(bào). 2011(04)
[6]2009年西北太平洋熱帶氣旋定位和業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)精度評(píng)定[J]. 占瑞芬,湯杰,余暉. 氣象. 2010(10)
[7]2008年西北太平洋熱帶氣旋定位和預(yù)報(bào)精度評(píng)定[J]. 譚燕,余暉,占瑞芬. 大氣科學(xué)研究與應(yīng)用. 2009(02)
[8]西北太平洋變性熱帶氣旋的若干特征[J]. 宋金杰,王元. 南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(03)
[9]環(huán)境場(chǎng)對(duì)近海熱帶氣旋突然增強(qiáng)與突然減弱影響的對(duì)比分析[J]. 黃榮成,雷小途. 熱帶氣象學(xué)報(bào). 2010(02)
[10]模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法在熱帶氣旋強(qiáng)度預(yù)報(bào)中的應(yīng)用研究[J]. 黃小燕,史旭明,劉蘇東,金龍. 高原氣象. 2009(06)
本文編號(hào):3421676
【文章來(lái)源】:中國(guó)海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
PLS回歸流程示意圖
2-2 6 月份三種 TC 強(qiáng)度預(yù)報(bào)預(yù)報(bào)方法 MAE 值大小比較示意re 2-2 Schematic charts for MAE value of three TC intensity forecschemes in June外三個(gè)指標(biāo),進(jìn)一步比較 12~72-h 共 6 個(gè)預(yù)報(bào)時(shí)次的 MAE2),可以發(fā)現(xiàn)隨著預(yù)報(bào)時(shí)效延長(zhǎng),CLIPER、PLS、PLS-fs 模型降低(平均絕對(duì)誤差 MAE 隨預(yù)報(bào)時(shí)間增加而增大)。CLIPER、72-h 時(shí)刻,CLIPER 的 MAE 值小于 PLS 的 MAE 值,而在PER 的 MAE 值大于 PLS 的 MAE 值。以上結(jié)果說(shuō)明,24-h、R 的預(yù)報(bào)精度比 PLS 略高,而在 36~60-h 時(shí)刻,PLS 的預(yù)報(bào)精LS 整體差別不大,PLS-fs 在 12-h、24-h、36-h、48-h、72-h LS。種方法的預(yù)報(bào)誤差分布(表 2-9),發(fā)現(xiàn)無(wú)論是哪種預(yù)報(bào)方法,為負(fù)值,這說(shuō)明以上預(yù)報(bào)方法得到的 TC 預(yù)報(bào)結(jié)果往往比實(shí)際
圖 2-3 三種預(yù)報(bào)方法 IFID 值大小比較示意圖re 2-3 Schematic charts for IFID value of three forecasting sc結(jié)與討論介紹了當(dāng)前 TC 強(qiáng)度預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)使用的 PLS 預(yù)報(bào)方法,以及況,分析了導(dǎo)致 PLS 法使用效果并不理想的幾個(gè)可能原合適和模型預(yù)報(bào)因子沒(méi)有經(jīng)過(guò)篩選是導(dǎo)致該問(wèn)題的主要原,改變業(yè)務(wù) PLS 法的選擇樣本流程,重新定義 PLS 建模歸挑選因子的過(guò)程和 PLS 回歸相結(jié)合,構(gòu)造新的建模流fs。程中,為了更好地比較幾種 TC 強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法的預(yù)報(bào)效果報(bào)精度評(píng)估中常見的平均絕對(duì)誤差 MAE、平均誤差 AE 和本章提出了一種新的 TC 強(qiáng)度預(yù)報(bào)檢驗(yàn)參數(shù)——IFID。IF
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱帶氣旋環(huán)境場(chǎng)相似檢索方法的對(duì)比分析[J]. 魯小琴,余暉,趙兵科. 氣象. 2013(12)
[2]2010年西北太平洋臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)精度評(píng)定及分析[J]. 湯杰,陳國(guó)民,余暉. 氣象. 2011(10)
[3]基于偏最小二乘回歸理論的西北太平洋熱帶氣旋強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方法[J]. 宋金杰,王元,陳佩燕,陳聯(lián)壽. 氣象學(xué)報(bào). 2011(05)
[4]A Western North Pacific Tropical Cyclone Intensity Prediction Scheme[J]. 陳佩燕,余暉,陳仲良. Acta Meteorologica Sinica. 2011(05)
[5]全球變暖背景下我國(guó)熱帶氣旋災(zāi)害趨勢(shì)分析[J]. 張嬌艷,吳立廣,張強(qiáng). 熱帶氣象學(xué)報(bào). 2011(04)
[6]2009年西北太平洋熱帶氣旋定位和業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)精度評(píng)定[J]. 占瑞芬,湯杰,余暉. 氣象. 2010(10)
[7]2008年西北太平洋熱帶氣旋定位和預(yù)報(bào)精度評(píng)定[J]. 譚燕,余暉,占瑞芬. 大氣科學(xué)研究與應(yīng)用. 2009(02)
[8]西北太平洋變性熱帶氣旋的若干特征[J]. 宋金杰,王元. 南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(03)
[9]環(huán)境場(chǎng)對(duì)近海熱帶氣旋突然增強(qiáng)與突然減弱影響的對(duì)比分析[J]. 黃榮成,雷小途. 熱帶氣象學(xué)報(bào). 2010(02)
[10]模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法在熱帶氣旋強(qiáng)度預(yù)報(bào)中的應(yīng)用研究[J]. 黃小燕,史旭明,劉蘇東,金龍. 高原氣象. 2009(06)
本文編號(hào):3421676
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