應用類神經網路建構航空氣象預報工具淺談

【类型】会议论文

【作者】陳心懋 

【会议名称】第五届海峡两岸航空气象与飞行安全研讨会

【日期】[2016

【摘 要】現今氣象預報最大的難题在於：受限於觀測時空密度過低、對小尺度物理過程的認識不足,以及模式網格太大等現實因素,數值預報模式在霧、低雲幂、熱雷雨和地面風場等牽涉到非線性機制與邊界層過程的預報項目常出現較大誤差.而擁有在未知機制條件之下仍可找出資料間最適函數配置能力的類神經網路正是針對前述缺陷改善航空預報準確度最有潛力的工具之一.類神經網路是一種模仿生物神經系統累積經驗的過程設計出的電腦數值網路,它可以經由大量資料的訓練,調整網路中各個節點的連結敏感度,產生一個可用以非線性內插或預測的最適函數.近年來若干實驗文獻(Pasini et al.2001, Nugroho et al.2002, Tasadduq et al.2002, Fabbian and de Dear 2006)證實了引入類神經網路的確有助於提高我們對霧、低雲和地面風的预報能力,而中央氣象局CWB97-1A-16研究發展專题(Tzengand chan2008)利用倒傳(远)類神經網路預測台灣成霧現象的研究也取得初步成果.如果能成功建立可靠的類神經網路,配合各項預報作業,必能增進航空氣象預報的準確度,更有助於維持穩定的預報品質 .因此,本文簡述類神經網路工作原理與類別,回顧近年來應用類神經網路進行氣象預測的相關文獻,分析其限制與優點,針對「惡劣天氣(霧、低雲、雷雨)預報」、「非線性天氣檢查表」以及「颱風風場非線性內插工具」等項目提出應用類神經網路建構航空氣象預報工具的具體做法及注意事項,作為今后建置或改善相關預報工具計劃的參考.

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