Coupling Physical Factors for Precipitation Forecast in China With Graph Neural Network

人工神经网络 降水 保险丝(电气) 联轴节(管道) 计算机科学 数值天气预报 气象学 图形 定量降水预报 机器学习 人工智能 气候学 环境科学 地质学 理论计算机科学 地理 物理 工程类 机械工程 量子力学
作者
Yutong Chen,Ya Wang,Gang Huang,Qun Tian
出处
期刊:Geophysical Research Letters [Wiley]
卷期号:51 (2) 被引量:5
标识
DOI:10.1029/2023gl106676
摘要

Abstract Precipitation exerts far‐reaching impacts on both socio‐economic fabric and individual well‐being, necessitating concerted efforts in accurate forecasting. Deep learning (DL) models have increasingly demonstrated their prowess in forecasting meteorological elements. However, traditional DL prediction models often grapple with heavy rainfall forecasting. In this study, we propose physics‐informed localized graph neural network models called ω‐GNN and ω‐EGNN, constrained by the coupling of physical variables and climatological background to predict precipitation in China. These models exhibit notable and robust improvements in identifying heavy rainfall while maintaining excellent performance in forecasting light rain by comparing to numerical weather prediction (NWP) and other DL models with multiple perturbation experiments in different data sets. Surprisingly, within a certain range, even when a DL model utilizes more input variables, GNN can still maintain its advantage. The methods to fuse physics into DL model demonstrated in this study may be promising and call for future studies.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
tomcat完成签到,获得积分10
刚刚
彭于晏应助熊孩子采纳,获得10
刚刚
zzz完成签到 ,获得积分20
1秒前
tgoutgou完成签到,获得积分10
1秒前
Akim应助陆陆采纳,获得10
2秒前
雪凝清霜应助兰真纯洁采纳,获得10
2秒前
雪凝清霜应助兰真纯洁采纳,获得10
2秒前
深情安青应助兰真纯洁采纳,获得10
2秒前
杳鸢应助兰真纯洁采纳,获得10
2秒前
在水一方应助Joy采纳,获得10
3秒前
schun发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
小型星完成签到 ,获得积分10
5秒前
酷波er应助LSY28采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
麻仁发布了新的文献求助10
8秒前
小型星关注了科研通微信公众号
9秒前
10秒前
ly完成签到 ,获得积分10
10秒前
令狐晓博完成签到,获得积分0
11秒前
11秒前
李博士发布了新的文献求助10
12秒前
library2025发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
开心发布了新的文献求助20
12秒前
英姑应助schun采纳,获得10
13秒前
BERT发布了新的文献求助10
14秒前
Nick发布了新的文献求助10
14秒前
sam完成签到,获得积分10
14秒前
yuxin发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
19秒前
京昭发布了新的文献求助20
20秒前
魔幻安筠发布了新的文献求助10
20秒前
高兴的八宝粥完成签到 ,获得积分20
20秒前
yangyangyang完成签到 ,获得积分10
21秒前
五味子完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 1500
Agenda-setting and journalistic translation: The New York Times in English, Spanish and Chinese 1000
Les Mantodea de Guyane 1000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 950
Field Guide to Insects of South Africa 660
Foucault's Technologies Another Way of Cutting Reality 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3391111
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3002350
关于积分的说明 8803606
捐赠科研通 2688964
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1472823
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 681254
邀请新用户注册赠送积分活动 674057