CRA5是一个高保真度的压缩再分析大气数据集，适用于天气和气候研究

摘要

ERA5再分析数据集由欧洲中期天气预报中心（ECMWF）开发，提供了从1950年至今的高分辨率、每小时更新的全球气候和天气数据。然而，其庞大的数据量给存储和分发带来了巨大挑战。为了解决这个问题，我们推出了CRA5，这是一个通过神经网络框架Aeolus生成的ERA5的高压缩版本。CRA5将原本400 TB的未压缩float32格式数据集压缩到了仅0.85 TB，实现了470倍的压缩比。值得注意的是，其压缩效率比哥白尼气候数据存储库（CDS）提供的无损GRIB文件高出100多倍。大量实验验证了其数值准确性：CRA5在气候特征上保持一致，并且功率谱密度相当，37个垂直层上的平均绝对误差仅为0.17 K。此外，它还能真实地再现极端天气事件和大尺度气候模式。通过显著降低基础设施方面的限制，CRA5加快了数据访问速度，促进了大规模大气研究的更广泛合作。