在WRF-Chem中改善气相化学求解器:一种基于多头自注意力机制的深度学习方法
ID:462 View Protection:ATTENDEE Updated Time:2024-04-10 20:28:58 Hits:1912 Oral Presentation

Start Time:2024-05-19 11:54(Asia/Shanghai)

Duration:12min

Session:S12 主题12、大气物理与气象气候 » S12-4主题12、大气物理与气象气候 专题12.2(19日上午,222)

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Abstract
气相化学模拟对于环境影响评估、农作物生长、人类健康等十分重要。但传统数值模式由于计算量较大,导致模式中很多关键化学过程被过度简化甚至缺失。前人尝试使用深度学习方法去缓解该问题,但大多受到了维度灾难和误差迭代增长的显著影响。本研究提出了一种基于多头自注意力机制的气相化学求解器MHSA-CSolver,用来替代WRF-Chem中SAPRC-99气相化学方案。它首次实现仅使用一个深度学习求解器就能完全替代整个复杂的化学方案并无缝耦合到数值模式中去,从而实现了快速、准确和稳定的模拟,而无需像前人那样为每个化学物种训练单独的求解器。结果显示该方法不仅准确率高(平均R2为0.99,平均RMSE为5.20 ppb,平均NMB为1.88%),还具有显著的速度优势(相比模式自身而言加速10.2倍)。
Keywords
气相化学求解器,深度学习,WRF-Chem
Speaker
夏子涵
硕士研究生 中国科学技术大学

Submission Author
夏子涵 中国科学技术大学
赵纯 中国科学技术大学
杜秋燕 中国科学技术大学
杨紫宁 中国科学技术大学
张鸣帅 中国科学技术大学
乔良 中国科学技术大学
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  • Conference Date

    May 17

    2024

    to

    May 20

    2024

  • Mar 31 2024

    Draft paper submission deadline

  • Mar 31 2024

    Contribution Submission Deadline

  • May 20 2024

    Registration deadline

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