La Investigación de la Aplicación del Algoritmo FCN en Diferentes Tecnologías de Pronóstico a Corto Plazo de Convección Severas en China, Provincia de Gansu
Autores: Huang, Wubin; Fu, Jing; Feng, Xinxin; Guo, Runxia; Zhang, Junxia; Lei, Yu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Estudio
Red convolucional
Meteorología
Pronóstico inmediato
Tiempo convectivo severo
Modelo FCN
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio explora la aplicación del algoritmo de red neuronal convolucional completa (FCN) en el campo de la meteorología, específicamente para la predicción a corto plazo de eventos meteorológicos convectivos severos como granizo, ráfagas de viento convectivo (CG), tormentas eléctricas y lluvias intensas a corto plazo (STHR) en Gansu. Los datos de entrenamiento provienen del Centro Europeo para Pronósticos Meteorológicos a Medio Plazo (ECMWF) y de observaciones en tiempo real en el suelo. El rendimiento del modelo FCN propuesto, basado en conjuntos de datos de entrenamiento de 2017 a 2021, demostró una alta precisión en las predicciones, con una tasa de error general del 16.6%. Además, el modelo mostró una tasa de error del 18.6% en condiciones meteorológicas severas y no severas cuando se probó con el conjunto de datos de 2022. El despliegue operativo en 2023 arrojó un índice de éxito crítico (CSI) promedio del 24.3%, una probabilidad de detección (POD) del 62.6% y una tasa de falsas alarmas (FAR) del 71.2% para estos eventos convectivos. Es notable que el rendimiento predictivo para STHR fue particularmente efectivo con el mayor POD y CSI, así como la menor FAR. Las predicciones de CG y granizo tuvieron puntuaciones de CSI y FAR comparables, aunque el POD para CG superó al de granizo. Las mejores actuaciones del modelo FCN en términos de predicción de granizo ocurrieron en la 4ª, 8ª y 10ª horas de pronóstico, mientras que para CG, la 6ª hora fue la más precisa, y para STHR, las 2ª y 4ª horas fueron las más efectivas. Estos hallazgos subrayan la idoneidad ideal del modelo FCN para la predicción a corto plazo de fenómenos meteorológicos convectivos severos, presentando amplias perspectivas para la automatización de operaciones meteorológicas en el futuro.
Descripción
Este estudio explora la aplicación del algoritmo de red neuronal convolucional completa (FCN) en el campo de la meteorología, específicamente para la predicción a corto plazo de eventos meteorológicos convectivos severos como granizo, ráfagas de viento convectivo (CG), tormentas eléctricas y lluvias intensas a corto plazo (STHR) en Gansu. Los datos de entrenamiento provienen del Centro Europeo para Pronósticos Meteorológicos a Medio Plazo (ECMWF) y de observaciones en tiempo real en el suelo. El rendimiento del modelo FCN propuesto, basado en conjuntos de datos de entrenamiento de 2017 a 2021, demostró una alta precisión en las predicciones, con una tasa de error general del 16.6%. Además, el modelo mostró una tasa de error del 18.6% en condiciones meteorológicas severas y no severas cuando se probó con el conjunto de datos de 2022. El despliegue operativo en 2023 arrojó un índice de éxito crítico (CSI) promedio del 24.3%, una probabilidad de detección (POD) del 62.6% y una tasa de falsas alarmas (FAR) del 71.2% para estos eventos convectivos. Es notable que el rendimiento predictivo para STHR fue particularmente efectivo con el mayor POD y CSI, así como la menor FAR. Las predicciones de CG y granizo tuvieron puntuaciones de CSI y FAR comparables, aunque el POD para CG superó al de granizo. Las mejores actuaciones del modelo FCN en términos de predicción de granizo ocurrieron en la 4ª, 8ª y 10ª horas de pronóstico, mientras que para CG, la 6ª hora fue la más precisa, y para STHR, las 2ª y 4ª horas fueron las más efectivas. Estos hallazgos subrayan la idoneidad ideal del modelo FCN para la predicción a corto plazo de fenómenos meteorológicos convectivos severos, presentando amplias perspectivas para la automatización de operaciones meteorológicas en el futuro.