[发明专利]一种对流层臭氧廓线计算方法

权利要求书

1.一种对流层臭氧廓线计算方法，其特征在于，包含以下步骤：

获取数据样本，建立数据库，所述数据样本包含：WOUDC臭氧数据、ERA5气象数据、OMI紫外数据和AIRS热红外数据；

利用所述数据库，采用长短期记忆网络模型进行训练，得到臭氧廓线模型：将所述数据库中的压强、臭氧柱总量、时间、经度、纬度、位势涡度、温度、比湿、垂直速度、相对涡度、风的散度、东风、北风、相对湿度、云覆盖率、辐亮度、AIRS天顶角、AIRS方位角、AIRS太阳天顶角、表观反射率、OMI天顶角、OMI方位角、OMI太阳天顶角、OMI太阳方位角作为模型的输入参数，将所述数据库中的臭氧廓线作为模型的输出参数，修改模型的迭代次数和训练批大小，当模型的输出参数与所述数据库中对应的臭氧廓线均方误差最小时，得到所述臭氧廓线模型。

2.如权利要求1所述的对流层臭氧廓线计算方法，其特征在于，所述利用所述数据库，采用长短期记忆网络模型进行训练，得到臭氧廓线模型的步骤进一步包含：

从所述数据库中选取预设比例的数据作为训练数据，剩余数据作为验证数据；

采用长短期记忆网络模型，利用所述训练数据进行训练，利用所述验证数据进行验证，修改模型的迭代次数和训练批大小，当训练误差与验证误差之和最小时，得到所述臭氧廓线模型，所述训练误差为所述训练数据的输出参数与对应的臭氧廓线均方误差，所述验证误差为所述验证数据的输出参数与对应的臭氧廓线均方误差。

3.如权利要求1所述的对流层臭氧廓线计算方法，其特征在于，所述方法还包含：

对所述数据库中的数据去除无效值后再进行归一化，所述无效值为臭氧廓线为空值和NAN的数据。

4.如权利要求1所述的对流层臭氧廓线计算方法，其特征在于，所述获取数据样本，建立数据库的步骤，进一步包含：

获取所述数据样本；

以所述WOUDC臭氧数据中的全球站点经度、纬度和时间为基准，对所述ERA5气象数据、OMI紫外数据和AIRS热红外数据进行匹配，得到匹配的数据样本。

5.如权利要求1所述的对流层臭氧廓线计算方法，其特征在于，所述WOUDC臭氧数据选取100hpa至近地面的臭氧廓线。

6.如权利要求1所述的对流层臭氧廓线计算方法，其特征在于，所述AIRS热红外数据为臭氧9.6微米附近吸收通道的辐射数据。

7.如权利要求1所述的对流层臭氧廓线计算方法，其特征在于，所述OMI紫外数据为310～340nm之间的数据。

8.如权利要求1所述的对流层臭氧廓线计算方法，其特征在于，所述迭代次数为200次，所述训练批大小为72。

9.如权利要求4所述的对流层臭氧廓线计算方法，其特征在于，匹配时的所述WOUDC臭氧数据为以预设WOUCE站点为中心、预设距离为半径的范围内的所有数据的平均值。