Parametric post-processing of ensemble forecasts across multiple weather variables and resolutions

Dátum
2024
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

A meteorológia területén hatalmas előrelépést jelentett az ensemble időjárás-előrejelzési technika operatív alkalmazása. A módszer lényege, hogy több numerikus időjárás-előrejelző modell futtatását vagy egy perturbált paraméterezésű, esetlegesen perturbált kezdő értékkel megadott modell különböző futtatását kombinálja, így olyan valószínűségi előrejelzéseket képes adni, amelyek segítségével megbecsülhető az időjárás-előrejelzés bizonytalansága. Ezek a valószínűségi előrejelzések növelik a predikciók pontosságát, azonban az ensemble előrejelzések nyers kimenete gyakran alacsony szórással rendelkezik és esetenként torzítással terhelt lehet, ami hátrányosan befolyásolhatja megbízhatóságukat és használhatóságukat. A statisztikai utófeldolgozás az egyik legelterjedtebb módszer az előrejelzések kalibrálására, ezáltal javítva az ensemble predikciók megbízhatóságát. Az ensemble időjárás-előrejelzésben megjelentek a duális felbontású előrejelző rendszerek is, amelyek a magasabb felbontással járó költségnövekedés minimalizálása és a jobb prediktív teljesítmény közötti kompromisszum megteremtése érdekében különböző térbeli felbontású tagokat fognak össze egy-egy ensemble rendszerbe. A disszertáció átfogóan vizsgálja az egyféle és duális felbontású előrejelzések statisztikai utófeldolgozásának témáját, elemezve a különböző eloszlásokon alapuló, parametrizált EMOS modellek hatékonyságát, és tesztelve azokat több időjárási változóra vonatkozóan.


Ensemble weather forecasting has a transformative effect on meteorology by combining multiple numerical weather prediction model runs, yielding probabilistic forecasts that address weather prediction uncertainties. These forecasts enhance accuracy and inform decision-making across various sectors. However, the raw output from ensemble forecasts often exhibits certain limitations, such as underdispersion and bias, which can adversely affect their reliability and usability. Statistical post-processing enhances ensemble forecast skill and reliability through bias correction and calibration. In ensemble weather forecasting, dual-resolution ensembles have emerged, blending various spatial resolutions within an ensemble to balance cost and forecast skill. This method can improve accuracy without excessive computation. This thesis presents a comprehensive exploration of the topic of statistical post-processing of single- and dual-resolution forecasts, analysing the efficacy of parametrised EMOS models based on various distributions and testing them across multiple weather variables.

Leírás
Kulcsszavak
Informatikai tudományok, Műszaki tudományok
Jogtulajdonos
URL
Jelzet
Egyéb azonosító
Forrás
Támogatás