近日,中国科学院海洋接洽所李晓峰接洽团队在海洋内沉寂波(ISW)预告接洽取得垂死确认。团队以联接印度洋与太平洋的流毒通谈—班达海为接洽区域,通过耦合多源不雅测与物理方程的东谈主工智能(AI)算法,构建高精度ISW预告模子,扫尾ISW传播本事和波峰线姿态预告。接洽服从Internal solitary waves in the Banda Sea, a pathway between Indian and Pacific oceans: Satellite observations and physics-AI hybrid forecasting发表于海洋遥感期刊Remote Sensing of Environment。
班达海是印太海域能量与物资交换的垂死通谈,不雅测发现该海域ISW呈现波峰线长(跨越500 km)、传播速率快(平均超2.5 m/s)、振幅超100 m等权贵特征(图1)。接洽团队通过系统分析2013-2019年间取得的417幅卫星影像揭示:班达海ISW主要源于翁拜海峡,向北传播且速率季节变化幅度小于20%,平均速率跨越2.5 m/s。
针对传统物理方程截至的劝诫行径与纯数据运转算法的局限性,接洽团队改变性地建议物理-AI耦合的两步移动学习。初度将经典Eikonal方程镶嵌AI模子进行求解,扫尾物理方程与数据运转的深度交融:第一步以物理方程拘谨模子框架,迪士尼彩乐园第二步通过数据运转系统性修正生成源位置导致的系统邪恶与速率场散播的蕴蓄邪恶。停止标明,数据运转历程使模子展望邪恶裁汰61%,在预告ISW传播旅途、波峰格局及抵达本事方面与卫星和现场不雅测停止高度吻合(图2)。耦合模子的两步移动学习框架既可摄取经典方程的物理拘谨,又能诓骗海量遥感数据晋升展望精度。
论文第一作家为中国科学院海洋接洽所张旭东副接洽员,通信作家为李晓峰接洽员,统一者还包括中国科学院海洋接洽所王浩宇博士、印尼国度接洽与改变署海洋接洽中心Adi Purwandana锤真金不怕火和I Wayan Sumardana Eka Putra博士。该接洽获中国科学院先导专项及国度当然科学基金等名堂资助。
图1(a)暗意遥感不雅测班达海ISW空间散播,红线暗意遥感索求的ISW波峰线;(b)暗意MODIS不雅测ISW一语气传播历程,波峰线跨越500 km;(c)展示班达海ISW实测停止,振幅跨越100米。
图2(a)两步移动学习的物理AI耦合预告模子结构;(b)遥感数据运转优化前后的模子精度;(c)红线暗意模子展望ISW位置,蓝线暗意遥感不雅测的ISW位置。
著述信息:
Xudong Zhang,Haoyu Wang,Xiaofeng Li*,Adi Purwandana,I Wayan Sumardana Eka Putra. (2025). Internal solitary waves in the Banda Sea,a pathway between Indian and Pacific oceans: Satellite observations and physics-AI hybrid forecasting. Remote Sensing of Environment,323,114733.
著述研究:
https://authors.elsevier.com/c/1ksR57qzT71wT
信息起原:中国科学院海洋所。
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