基于云平臺的多模式天氣集成預報研究.pdf

1、隨著數(shù)值預報技術(shù)的發(fā)展，天氣預報質(zhì)量有了很大提高，但目前的數(shù)值預報技術(shù)已趨于成熟，僅僅依靠數(shù)值預報本身無法再使預報水平獲得較大程度的提高。多模式天氣集成預報是因此產(chǎn)生的一項統(tǒng)計預報技術(shù)，它能夠綜合各模式的預報優(yōu)勢，進一步提高預報質(zhì)量。將遺傳算法應用于多模式天氣集成預報能夠提高預報質(zhì)量和預報穩(wěn)定性，但卻具有較高的計算成本。本文的研究目的在于，將云計算技術(shù)與遺傳算法相結(jié)合，建立基于云平臺的多模式天氣集成預報模型，并以此為基礎(chǔ)開發(fā)相應的多模式

2、天氣集成預報系統(tǒng)，以較低的計算成本提高預報質(zhì)量，為預報員提供準確、統(tǒng)一的預報參考結(jié)果。
　　基于云平臺的多模式天氣集成預報系統(tǒng)，首先根據(jù)天津市氣象臺的數(shù)值預報產(chǎn)品特點，篩選出參與集成的預報模式，并對各模式預報數(shù)據(jù)及訓練集數(shù)據(jù)進行標準化處理和訂正;然后使用基于內(nèi)存的分布式計算平臺Spark及粗粒度并行遺傳算法CPGA(Coarse-grained Parallel Genetic Algorithm)進行數(shù)值預報模式成員權(quán)重系數(shù)的計

3、算;最后通過權(quán)重分布法對預報結(jié)果進行集成處理，以實現(xiàn)可以綜合各個模式優(yōu)點、更為準確和快速的天氣預報。
　　本文首先分析了多模式天氣集成預報的研究現(xiàn)狀，闡述了利用云平臺和遺傳算法進行多模式天氣集成預報的優(yōu)勢和應用前景;然后利用Spark實現(xiàn)的CPGA(SCPGA)及權(quán)重分布法建立了新的多模式天氣集成預報模型;并根據(jù)此模型開發(fā)了多模式天氣集成預報系統(tǒng)。開發(fā)的集成預報系統(tǒng)具有自動或手動集成、分類查詢和集群監(jiān)控等功能，實現(xiàn)了天津市232個