CAST-LSTM:一种用于雷达回波外推的时空LSTM模型

作者：渠海峰; 何光鑫; 康志明^*; 程勇; 王军; 庄潇然; 李远禄

来源：气象, 2023, 49(12): 1481-1494.

• 雷达回波外推
• 深度学习
• 降水预报
• 长短期记忆

基于循环神经网络的雷达回波外推算法的预报结果随时间逐渐模糊失真,同时难以预报强回波区域。针对上述问题,提出一种上下文融合和注意力机制的时空长短期记忆网络模型。该方法通过上下文融合模块充分提取雷达图像不同尺度的短期上下文信息;通过注意力模块拓宽预测单元的时间感受域,使模型感知更多的时间动态。以2019—2021年4—9月江苏省气象雷达数据为样本,通过试验对比分析,基于上下文融合和注意力机制的时空长短期记忆网络取得了更好的预测性能。在外推60 min,阈值为10、20、40 dBz的条件下,临界成功指数和HSS分别达到0.7611、0.5326、0.2369和0.7335、0.5735、0.3075,有效提高了预测精度。

• 单位
  中国气象局广州热带海洋气象研究所; 南京信息工程大学; 江苏省气象台