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由于天气预报对人类生存的影响,它已成为来自不同研究领域的众多学者的兴趣所在。近十年来,随着海量天气和气候数据集的广泛普及以及计算技术的出现,人工智能 (AI) 框架取得了长足进步。这促使许多研究人员研究大量数据集中隐藏的分层模式,以进行天气和气候预报。这篇全面的评论论文从机器学习 (ML) 和深度学习 (DL) 方法的视角重点介绍了天气和气候研究的不断发展。随着人工智能不断重新定义科学研究,利用 ML 和 DL 获得气象和气候见解的最新进展、应用和挑战已被记录下来。通过调查广泛的研究,该评论概括了这些智能系统对短期天气预报、极端事件预测、气候预报以及天气和气候模型改进的变革性影响。作为当前知识的汇编,它为研究人员、从业人员和政策制定者提供了指导资源,帮助他们探索气候科学和机器学习的动态交叉点,为未来人工智能框架在天气和气候预测中的应用奠定了基础。关键词:人工智能;机器学习;深度学习;天气;气候;LULC;城市气象学;空气污染;热带气旋 1. 简介
建模能力和数据处理方面的最新进展,加上大大改进的观测工具和网络,扩大了可用的天气和气候信息,从历史观测到季节性气候预报,以及十年气候预测和数十年气候变化预测。然而,确保这些信息到达预期的气候敏感部门(例如水、能源、农业、卫生)仍然是一个关键挑战,并且适合用途,以保证这些下游用户可以使用气候信息。气候信息可以通过以各种形式存在的气候适应力信息系统按需生成。为了优化效率并在这些系统之间建立更好的信息交换,标准化是必要的。这里描述了如何在气候适应力信息系统中部署科学方法的标准和部署选项,尊重可查找、可访问、可互操作和可重用的原则。除了基于现有构建模块的 OGC-API 标准和 OGC-API 流程的一般描述外,还描述了气候服务的 AI 增强服务的持续发展。
国家气象局 (NWS) 天气预报办公室 (WFO) 全年无休,24 小时不间断地为亚利桑那州居民提供天气、水文和气候预报和警告。全国共有 122 个 WFO,其中 3 个位于亚利桑那州。训练有素的预报员向公众、媒体、应急管理和执法官员、航空和航海界、农业利益相关方、企业等发布天气事件的警告和预报,包括强雷暴、龙卷风、飓风、冬季风暴、洪水和热浪。信息通过多种方式传播,包括无线应急警报、社交媒体、weather.gov 和 NOAA 气象广播全灾种。每个 WFO 都有一名预警协调气象学家,他们积极开展外联和教育计划,加强与应急管理、政府、媒体和学术界的当地合作伙伴的工作关系。在发生重大紧急情况(例如野火、洪水、化学品泄漏和重大恢复工作)时,预报员可通过远程和现场方式提供基于影响的决策支持服务 (IDSS)。为了收集用于预报和其他目的的数据,NWS WFO 工作人员会监控、维护和使用自动地面观测站和多普勒气象雷达。除了 WFO 之外,NWS 还在美国各地运营专门的国家预报中心和地区总部,共有 168 个运营单位。NWS 超过 85% 的员工都在现场工作。如需了解亚利桑那州的当前天气情况,请访问 www.weather.gov,然后在国家地图上单击相关县或地区。
国家气象局(NWS)天气预报办公室(WFO)的人员配备24/7/365,并向俄克拉荷马州的居民提供天气,水和气候预报和警告。全国有122个WFO,其中两个在俄克拉荷马州。训练有素的预报员向公众,媒体,紧急情况管理和执法官员,航空和海洋社区,农业利益,商业人士等发出了警告和对天气事件的预测,包括严重的雷暴,龙卷风,飓风,冬季风暴,洪水和热浪。信息通过多种方式传播,包括无线紧急警报,社交媒体,Weather.gov和NOAA Weather Radio所有危害。每个WFO都有一个警告协调气象学家,他积极开展外展和教育计划,以加强与紧急管理,政府,媒体和学术社区的当地合作伙伴的工作关系。预报员在野火,洪水,化学溢出和重大恢复工作等关键紧急情况下提供基于影响的决策支持服务(IDSS)。为了收集数据以进行预测和其他目的,NWS WFO员工监控,维护和使用自动化的地表观测站和多普勒天气雷达。除了WFO外,NWS还经营着全美的专业国家预测中心和区域总部,总共有168个运营单位。NWS劳动力的85%以上是在现场。对于当前的俄克拉荷马州天气,请访问www.weather.gov,并在国家地图上单击相关的县或地区。
国家气象局(NWS)天气预报办公室(WFO)的人员配备24/7/365,并向佐治亚州的居民提供天气,水和气候预报和警告。全国有122个WFO在佐治亚州。训练有素的预报员向公众,媒体,紧急情况管理和执法官员,航空和海洋社区,农业利益,商业人士等发出了警告和对天气事件的预测,包括严重的雷暴,龙卷风,飓风,冬季风暴,洪水和热浪。信息通过多种方式传播,包括无线紧急警报,社交媒体,Weather.gov和NOAA Weather Radio所有危害。每个WFO都有一个警告协调气象学家,他积极开展外展和教育计划,以加强与紧急管理,政府,媒体和学术社区的当地合作伙伴的工作关系。预报员在野火,洪水,化学溢出和重大恢复工作等关键紧急情况下提供基于影响的决策支持服务(IDSS)。为了收集数据以进行预测和其他目的,NWS WFO员工监控,维护和使用自动化的地表观测站和多普勒天气雷达。除了WFO外,NWS还经营着全美的专业国家预测中心和区域总部,总共有168个运营单位。NWS劳动力的85%以上是在现场。对于当前的佐治亚州天气,请访问www.weather.gov,并在国家地图上单击相关的县或地区。