《海洋预报》 ｜基于LSTM神经网络方法的粤东近岸海温预报

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基于LSTM神经网络方法的粤东近岸海温预报

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http://www.hyyb.org.cn/Magazine/Show.aspx?ID=3427

读书小笔记

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作者：林小刚1  王兆毅2  李竞时2  庞运禧1  罗荣真1  闫桐3 

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单位：1. 国家海洋局 汕尾海洋环境监测中心站, 广东 汕尾 516600;

2. 国家海洋环境预报中心, 北京 100081;

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3. 热带海洋环境国家重点实验室 (中国科学院南海海洋研究所), 广东 广州 510301

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分类号：P731.31

出版年·卷·期（页码）：2022·39·第五期（27-36）    

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摘要：利用粤东沿岸各海洋站点的海温观测数据以及区域大气模式的气象预报数据，基于长短期记忆的神经网络方法，通过分析筛选训练数据，建立了高效的粤东近岸24 h海温预报方法。与观测资料进行对比，该方法在粤东近岸海域24 h海温预报的均方根误差和平均绝对误差分别为0.45℃和0.32℃，在珠江口沿岸的误差更小。进一步分析表明，气象要素与海温变化值的相关性比与高通滤波后的海温相关性更好。对海温变化值进行预报，而后叠加海温初始值，可以得到更加准确且稳定的预报结果。

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关键词：神经网络；长短期记忆网络；粤东近岸；海温预报

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Abstract：The sea temperature observation data of marine stations along the coast of eastern Guangdong and meteorological forecast data of a regional atmospheric model is analyzed, selected and trained based on the Long Short-Term Memory neural network, and an efficient 24-hour nearshore sea temperature forecasting method along the coast of eastern Guangdong is established in this paper. Compared with observation, the root mean square error and the mean absolute error of 24-hour sea temperature forecast in the coastal waters along eastern Guangdong are 0.45℃ and 0.33℃, respectively, and the error is even smaller in the Pearl River Estuary. Further analysis shows that the correlation between meteorological factors and the variation of sea temperature is more significant than that with the sea temperature after high pass filtering. Therefore, more accurate and stable forecasting results could be achieved when the sea temperature variation is forecasted and superimposed with its initial value thereafter.

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Key words：neural network; Long Short-Term Memory; coast of eastern Guangdong; sea temperature forecasting

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未来两天海洋环境预报

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预计明天，

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渤海有0.8到1.4米的轻浪到中浪；

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黄海有1.3到1.8米的中浪；

东海北部有1.8到2.5米的中浪到大浪区；

东海南部、钓鱼岛附近海域有1.5到2米的中浪区；

台湾海峡、台湾以东洋面有2到2.4米的中浪区；

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南海北部、中部、巴士海峡有2.2到2.7米的中浪到大浪区；

南海南部有1.5到2米的中浪区；

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北部湾有1.0到1.5米的轻浪到中浪。

预计后天，

东海的大浪区减弱消失；

南海北部、中部、巴士海峡的大浪区维持，浪高2到3米。

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11月19~23日西北太平洋海浪数值预报

美丽海岛海域海况

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预计明天，

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永兴岛附近海域有2.7米的大浪，分界洲岛、蜈支洲岛、黄岩岛附近海域有2.1~2.4米的中浪，不适宜乘船出行；

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平潭岛、东山岛、南澳岛、万山群岛、川山群岛附近海域有1.8~2米的中浪，东极岛、大陈岛、南麂岛、湄洲岛、钓鱼岛、海陵岛、南三岛、东海岛、永暑礁附近海域有1.3~1.7米的中浪，这些海岛较适宜乘船出行；

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我国其他各美丽海岛附近海域都是轻浪，海况不错，非常适宜乘船出行和海岛游玩。

美丽海岛是指以下的35个海岛：

觉华岛、长山群岛、菩提岛、长岛、刘公岛、灵山岛、秦山岛、连岛、崇明岛、嵊泗列岛、岱山岛、东极岛、普陀山、大陈岛、玉环岛、洞头岛、南麂岛、嵛山岛、三都岛、平潭岛、湄洲岛、东山岛、钓鱼岛、南澳岛、万山群岛、川山群岛、海陵岛、南三岛、东海岛、涠洲岛、分界洲岛、蜈支洲岛、永兴岛、黄岩岛、永暑礁。

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