物理学 > 大气与海洋物理
[提交于 2025年9月22日
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标题: FastNet机器学习天气预测模型的技术概述和架构,版本1.0
标题: Technical overview and architecture of the FastNet Machine Learning weather prediction model, version 1.0
摘要: 我们介绍了FastNet版本1.0,这是一个基于图神经网络架构的数据驱动中程数值天气预报(NWP)模型,由艾伦·图灵研究所和气象局联合开发。 FastNet使用编码-处理-解码结构,生成长达10天的确定性全球天气预测。 该架构与空间分辨率无关,我们已在1$^{\circ}$和0.25$^{\circ}$分辨率下训练了模型,时间步长为六小时。 FastNet在处理器中使用多级网格,能够捕捉大气空间结构中的短程和长程模式。 该模型首先在ECMWF的ERA5再分析数据上进行预训练,然后在额外的自回归滚动步骤上进行微调,这提高了长时间范围内的准确性。 我们使用2022年作为保留年份,在1.5$^{\circ}$分辨率下评估模型性能,并与气象局全球模型进行比较,发现FastNet在多个大气变量上使用多种评估指标超越了当前气象局全球模型NWP系统的能力。 我们的结果表明,我们的1$^{\circ}$和0.25$^{\circ}$FastNet模型均优于当前的全球模型,并且其预测技能接近于在0.25$^{\circ}$ERA5数据上训练的其他数据驱动模型的结果。
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