1、机器学习和可预报性袁行远彩云天气CEO机器能预报多久后的天气？Part 1:Problem DescriptionPart 2:Precipitation PredictabilityPart 3:ApplicationsPart 1:Methodologyhttp:/ the previous m frames of a video,predict the next n frames It-m+1,It-1,It It+1,It+2,.,It+nf(,)=Problem descriptionpredictability measure:decorrelation time Eulerian

2、 persistenceLagrangian persistencePrevious workBellon and Zawadzki(1994):通过空间平均减少小尺度信息有利于提高大图预报准确度Seed and Keenan(2001):使用Fourier-notch-filter进行空间尺度分解，然后各个尺度平流各自的decorrelation timeZawadzki(1994)将可预报性与大尺度气象参数（比如CAPE，风暴相关的螺旋度）联系起来Pierce(2000)认为风暴相关的螺旋度是指示提前预报时效的有效参数Carbone（2002）观察到空间尺度1000km，时间持续度1天的持

3、续性降水常有发生。单站雷达的时空观测限制大，而大陆雷达拼图可以有效延长预报时效。Data分辨率：时间15min，空间2km，反射率5dBZ,空间尺度：2720km*2720kmFour events：对流性降水多Variational echo tracking（确定流场）cost functionThe sum of squares of residuals of the conservation equation其中前面乘的系数为描述数据质量的权重矢量Smoothness-penalty function其中前面乘的系数为常量权重Advection of radar reflectivit

4、y（平流方案）semi-LagrangianFor each time step,the advection is divided up to N steps of length Part 2:Predictability of PrecipitationPreliminary resultsPreliminary resultsPreliminary resultsScale-Dependence of predictability of precipitationDifferent threshold of rain(intensity-size relationship)Scale-De

5、pendence of predictability of precipitationDecompose radar images according to scales using discrete-cosine-transformsand low-pass filter in the spectral domainPart 3:Applications基于天气雷达,结合模式预报和预报员的经验可预测未来2、4、6、8小时的对流天气无法提供0-2小时临近预报置信度 25%数据来源：终端管制中心和航路天气雷达探测站通过提前自动预报出 雷暴的移动、发展和消亡来为航路和终端交通流量管理服务Corri

6、dor Integrated Weather System（CIWS）香港天文台小涡旋预报系统香港天文台航空气象服务香港天文台小涡旋预报系统（漏报率和准确率）基于天气雷达，以深圳机场为中心，覆盖半径 200km，预测时间30 分钟。用于用于空管站内网工作环境 机场跑道、航路点、航线等要素绘制清晰，简单易懂深圳空管重要天气预警和预报系统POD=命中/(命中+漏报)-实线FAR=空报/(命中+空报)-划线CSI=命中/(命中+漏报+空报)-点线深圳空管重要天气预警和预报系统彩云天气：冰雹主动预警防御系统 基于精准位置的分钟级天气预报数据 对机场管制区指定位置进行针对性预报 3小时内分钟级天气预报精确度可达60%以上彩云天气：机场管制区航空气象临近预报技术彩云天气：机场管制区航空气象临近预报技术彩云天气：航路气象动态临近预报技术彩云天气：航路气象动态临近预报技术彩云天气：航路气象动态临近预报技术 依据航路及飞行状态，动态预报未来3小时飞机所在位置的气象情况 准确率可达60%以上彩云天气：航路气象动态临近预报技术未来8小时逐小时预报，准确率达到80%未来15天逐天降雨预报，准确率达到90%未来15天逐天蓝天预报，准确率达到80%大家共同努力吧！图灵机框架下天气预报的圣杯