海洋预报 | 数值模型和智能模型的海浪预报能力比较

数值模型和智能模型的海浪预报能力比较

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读书小笔记

作者：屈远 高志一 蔡靖泽 王久珂 侯放

单位：国家海洋环境预报中心, 北京 100081

分类号：P731.33

出版年·卷·期（页码）：2022·39·第五期（17-26）

摘要：利用基于深度学习的多隐层结构的时空序列预测神经网络，对风-浪实况大数据进行信息挖掘并构建智能预报模型，推理大洋-海域尺度非平稳态浪场时空演化过程，并在业务应用中与数值模型进行对比。结果表明：大数据驱动的智能预报的精度与数值预报相当；费效比比数值预报降低近700倍；业务流程与数值预报几乎一致，便于改造系统；业务应用情景比数值预报更广泛。此外，高效灵活的智能预报技术与新型计算设备相结合，可使海浪预报从业务中心进一步下沉到新兴的涉海行业实体中。

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关键词：海浪预报；智能预报；深度学习；大数据；费效比

Abstract：The spatiotemporal sequence prediction neural network with multiple hidden layer structure based on deep learning is used to mine the historical wind-wave big data, and to deduce the spatiotemporal evolution process of unsteady wave field from open ocean to regional sea scale, which is compared with the application of numerical model in operation. The results show that the accuracy of intelligent prediction driven by big data is nearly equivalent to that of numerical prediction and the cost-efficiency ratio is nearly 700 times lower than that of numerical prediction. Moreover, the operational process is consistent with the numerical prediction, which is convenient for system transformation. Therefore, operational application scenarios of intelligent prediction are broader than those of numerical prediction. In addition, the combination of efficient and flexible intelligent prediction technology and new computing equipment can make the wave prediction possible in marine-related industry entities beside that in the operational centers.

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Key words：wave forecast; intelligent prediction; deep learning; big data; cost-efficiency ratio

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未来两天海洋环境预报

预计明天，

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渤海、黄海北部有0.7到1.1米的轻浪；

黄海南部有1.3到1.7米的中浪；

东海北部有1.7到2.1米的中浪区；

5 E2 E% l' A5 m2 E- B

东海南部、钓鱼岛附近海域有2.3到2.6米的中浪到大浪区；

0 ~2 j/ }5 e1 x6 _6 V: a6 K5 M

台湾海峡有1.9到2.3米的中浪区；

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台湾以东洋面有1.6到1.9米的中浪；

巴士海峡有2到2.2米的中浪区；

* i* a5 O) ^' B0 N7 ]

北部湾有0.8到1米的轻浪；

7 g) ^( l- c1 j! Z# R

南海北部有2到2.8米的中浪到大浪区；

8 R2 l& M2 k" b4 Q- d, o

南海中部有1.4到1.8米的中浪；

南海南部有1.4到2米的中浪区。

预计后天，

: {" y2 ~6 Y; O5 x0 b$ o8 a- U

东海南部的大浪区减弱消失；

南海北部的大浪区维持，浪高1.8到2.8米。

11月17~21日西北太平洋海浪数值预报

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美丽海岛海域海况

6 ]+ e# {0 _9 O) k

预计明天，

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岱山岛、东极岛、普陀山、大陈岛、南麂岛、平潭岛、钓鱼岛、永兴岛附近海域有1.8~2米的中浪，玉环岛、洞头岛、嵛山岛、三都岛、湄洲岛、东山岛、南澳岛、万山群岛、川山群岛、海陵岛、分界洲岛、蜈支洲岛、黄岩岛、永暑礁附近海域有1.3~1.7米的中浪，这些海岛较适宜乘船出行；

我国其他各美丽海岛附近海域都是轻浪，海况不错，非常适宜乘船出行和海岛游玩。

美丽海岛是指以下的35个海岛：

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觉华岛、长山群岛、菩提岛、长岛、刘公岛、灵山岛、秦山岛、连岛、崇明岛、嵊泗列岛、岱山岛、东极岛、普陀山、大陈岛、玉环岛、洞头岛、南麂岛、嵛山岛、三都岛、平潭岛、湄洲岛、东山岛、钓鱼岛、南澳岛、万山群岛、川山群岛、海陵岛、南三岛、东海岛、涠洲岛、分界洲岛、蜈支洲岛、永兴岛、黄岩岛、永暑礁。

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