論文の概要: Huge Ensembles Part II: Properties of a Huge Ensemble of Hindcasts Generated with Spherical Fourier Neural Operators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.01581v1
- Date: Fri, 2 Aug 2024 21:31:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-06 19:30:18.819576
- Title: Huge Ensembles Part II: Properties of a Huge Ensemble of Hindcasts Generated with Spherical Fourier Neural Operators
- Title(参考訳): 巨大アンサンブル(第2報)球状フーリエニューラル演算子を用いたハインドキャストの大規模アンサンブルの特性
- Authors: Ankur Mahesh, William Collins, Boris Bonev, Noah Brenowitz, Yair Cohen, Peter Harrington, Karthik Kashinath, Thorsten Kurth, Joshua North, Travis OBrien, Michael Pritchard, David Pruitt, Mark Risser, Shashank Subramanian, Jared Willard,
- Abstract要約: 第1部では,球面ニューラル演算子に基づくアンサンブルを作成した。
第2部では,2023年夏の1日7,424人からなる巨大なアンサンブル(HENS)を生成している。
HENSは予測分布の尾部を正確にサンプリングし、内部変数の詳細なサンプリングを行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.8986950987113536
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In Part I, we created an ensemble based on Spherical Fourier Neural Operators. As initial condition perturbations, we used bred vectors, and as model perturbations, we used multiple checkpoints trained independently from scratch. Based on diagnostics that assess the ensemble's physical fidelity, our ensemble has comparable performance to operational weather forecasting systems. However, it requires several orders of magnitude fewer computational resources. Here in Part II, we generate a huge ensemble (HENS), with 7,424 members initialized each day of summer 2023. We enumerate the technical requirements for running huge ensembles at this scale. HENS precisely samples the tails of the forecast distribution and presents a detailed sampling of internal variability. For extreme climate statistics, HENS samples events 4$\sigma$ away from the ensemble mean. At each grid cell, HENS improves the skill of the most accurate ensemble member and enhances coverage of possible future trajectories. As a weather forecasting model, HENS issues extreme weather forecasts with better uncertainty quantification. It also reduces the probability of outlier events, in which the verification value lies outside the ensemble forecast distribution.
- Abstract(参考訳): パートIでは,球状フーリエニューラル演算子に基づくアンサンブルを作成した。
初期条件摂動として、ブレッドベクトルを用い、モデル摂動として、スクラッチから独立して訓練された複数のチェックポイントを用いた。
アンサンブルの物理的忠実度を評価する診断に基づいて、我々のアンサンブルは運用天気予報システムに匹敵する性能を有する。
しかし、数桁の計算資源を必要とする。
第2部では,2023年夏から1日に7,424人が参加し,巨大なアンサンブル(HENS)を発生させる。
この規模で巨大なアンサンブルを実行するための技術的要件を列挙します。
HENSは予測分布の尾部を正確にサンプリングし、内部変数の詳細なサンプリングを行う。
極端な気候統計では、HENSはアンサンブル平均から4$\sigma$のイベントをサンプリングする。
各グリッドセルにおいて、HENSは最も正確なアンサンブル部材のスキルを改善し、将来の軌道のカバレッジを高める。
天気予報モデルとして、HENSは、不確実性の定量化を向上した極端な天気予報を発行する。
また、検証値がアンサンブル予測分布の外側にあるような、外れ値イベントの確率を下げる。
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