一:Python软件的安装
1.1 Python在气象中的应用
1.2 Anaconda解释和安装以及Jupyter配置
1.3 Python基础语法
二:气象常用科学计算库
2.1 Numpy库
2.2 Pandas库
2.4 Xarray库
三:气象海洋常用可视化库
3.1可视化库介绍Matplotlib、Cartopy等
3.2 基础绘图
(1)折线图绘制
(2)散点图绘制
(3)填色/等值线
(4)流场矢量图
四:爬虫和气象海洋
(1)Request库
(2)爬取中央气象台天气图
(3)FNL资料爬取
(4) ERA5下载
五:气象海洋常用插值方法
(1)规则网格数据插值到站点
(2)径向基函数RBF插值
(3)反距离权重IDW插值
(4)克里金Kriging插值
六:机器学习基础
6.1 机器学习基础原理
(1)机器学习
(2)集成学习
(3)常用模型原理
6.2 机器学习库scikit-learn
(1)sklearn
(2)sklearn完成分类任务
(3)sklearn完成回归任务
七:机器学习
AI在气象模式订正、短临预报、气候预测等场景的应用
7.2 GFS数值模式的风速预报订正
(1)随机森林挑选重要特征
(2)K近邻和决策树模型订正风速
(3)梯度提升决策树GBDT订正风速
(4)模型评估与对比
7.3 台风预报数据智能订正
(1)CMA台风预报数据集以及预处理
(2)随机森林模型订正台风预报
(3)XGBoost模型订正台风预报
(4)台风“烟花”预报效果检验
7.4 机器学习预测风电场的风功率
(1)lightGBM模型预测风功率
(2)调参利器—网格搜索GridSearch于K折验证
八:深度学习基础
8.1 深度学习基本理论
8.2 Pytorch库
(1)sklearn常用功能和机器学习方法
(2) pytorch搭建 模型
九:深度学习的应用
9.1深度学习预测浅水方程模式
(1)浅水模型介绍和数据获取
(2) 传统神经网络ANN学习浅水方程
(3)物理约束网络PINN学习浅水方程
9.2 LSTM方法预测ENSO
(4)ENSO数据
(5)LSTM方法原理
(6)LSTM方法预测气象序列数据
9.3深度学习—卷积网络
(1)卷积神经网络
(2)Unet进行雷达回波的预测
十:EOF统计分析
10.1 EOF基础和eofs库
10.2 EOF分析海表面温度数据
(1)SST数据计算距平,去趋势
(2)SST进行EOF分析,可视化
十一:模式后处理
11.1 WRF模式后处理
(1)wrf-python库
(2)提取站点数据
(3)500hPa形式场绘制
(4)垂直剖面图
11.2 ROMS模式后处理
(1)xarray为例操作ROMS输出数据
(2)垂直坐标转换,S坐标转深度坐标
(3)垂直剖面绘制
(4)水平填色图绘制