論文の概要: Guided Diffusion Sampling for Precipitation Forecast Interventions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.14317v1
- Date: Thu, 14 May 2026 03:27:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-15 21:45:34.602578
- Title: Guided Diffusion Sampling for Precipitation Forecast Interventions
- Title(参考訳): 降雨予報のための誘導拡散サンプリング
- Authors: Ayumu Ueyama, Kazuhiko Kawamoto, Hiroshi Kera,
- Abstract要約: データ駆動型気象予測モデルを用いた気象制御のための摂動に基づく介入はまだ検討されていない。
拡散サンプリングによる降水・降水介入のための勾配に基づくガイダンスフレームワークを提案する。
本手法は, 逆方向の摂動よりも物理的に妥当な介入を行ない, 効果的な降水量削減を実現する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 12.961180148172199
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Extreme precipitation causes severe societal and economic damage, and weather control has long been discussed as a potential mitigation strategy. However, to the best of our knowledge, perturbation-based interventions for weather control using data-driven weather forecasting models have not yet been explored. While adversarial attacks also generate perturbations that alter forecasts, they aim to exploit model artifacts and do not account for physical plausibility. In this paper, we propose a gradient-based guidance framework for precipitation-reduction interventions through diffusion sampling in diffusion-based weather forecasting models. Instead of directly perturbing atmospheric states, our method steers the diffusion sampling trajectory, enabling precipitation reduction while maintaining consistency with the atmospheric distribution. To assess physical plausibility, we evaluate from three perspectives: (i) vertical and variable-wise perturbation profiles, (ii) latent-space trajectory deviation, and (iii) cross-model transferability. Experiments on extreme precipitation events from WeatherBench2 demonstrate that our method achieves effective precipitation reduction while yielding more physically plausible interventions than adversarial perturbations.
- Abstract(参考訳): 極度の降水は社会と経済に深刻な被害をもたらし、気象管理は潜在的な緩和戦略として長い間議論されてきた。
しかし、我々の知る限り、データ駆動型気象予測モデルを用いた気象制御のための摂動に基づく介入はまだ検討されていない。
敵の攻撃は予測を変える摂動も生み出すが、彼らはモデルアーティファクトの活用を目標とし、物理的妥当性を考慮しない。
本稿では,拡散型気象予測モデルにおける拡散サンプリングによる降水・降水介入のための勾配に基づくガイダンスフレームワークを提案する。
大気の直接摂動ではなく, 拡散サンプリング軌道を制御し, 大気分布との整合性を維持しつつ, 降水量削減を可能にした。
身体的妥当性を評価するために,3つの視点から評価する。
(i)縦方向及び可変方向の摂動プロファイル
(二)潜時空間軌道偏差、及び
(iii)クロスモデル転送可能性。
WeatherBench2による極端降水現象の実験により, 逆方向の摂動よりも物理的に妥当な介入を行ないながら, 効果的な降水抑制を実現することが示された。
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