Combining data assimilation and machine learning to estimate parameters of a convective‐scale model

نویسندگان

چکیده

Errors in the representation of clouds convection-permitting numerical weather prediction models can be introduced by different sources. These forcing and boundary conditions, orography, accuracy schemes determining evolution humidity temperature, but large contributions are due to parametrization microphysics processes surface layers. typically contain several tunable parameters that either not physical or only crudely known, leading model errors. Traditionally, values these chosen manual tuning. More objectively, they estimated from observations augmented state approach during data assimilation. Alternatively, this work, we look at problem parameter estimation through an artificial intelligence lens training two types neural network (ANN) estimate one-dimensional modified shallow-water as a function analysis atmospheric state. Through perfect experiments show Bayesian networks (BNNs) approximations point (NNs) able their relevant statistics. The combined with assimilation for decreases initial errors even when assimilating sparse noisy observations. sensitivity number ensemble members, observation coverage size is shown. Additionally, use method layer-wise relevance propagation gain insight into how ANNs learning discover naturally select few grid points subject strong winds rain make predictions parameters.

برای دانلود رایگان متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

the innovation of a statistical model to estimate dependable rainfall (dr) and develop it for determination and classification of drought and wet years of iran

آب حاصل از بارش منبع تأمین نیازهای بی شمار جانداران به ویژه انسان است و هرگونه کاهش در کم و کیف آن مستقیماً حیات موجودات زنده را تحت تأثیر منفی قرار می دهد. نوسان سال به سال بارش از ویژگی های اساسی و بسیار مهم بارش های سالانه ایران محسوب می شود که آثار زیان بار آن در تمام عرصه های اقتصادی، اجتماعی و حتی سیاسی- امنیتی به نحوی منعکس می شود. چون میزان آب ناشی از بارش یکی از مولفه های اصلی برنامه ...

15 صفحه اول

‏‎a comparative study of language learning strategies employmed by bilinguals and monolinguals with reference to attitudes and motivation‎‏

هدف از این تحقیق بررسی برخی عوامل ادراکی واحساسی یعنی استفاده از شیوه های یادگیری زبان ، انگیزه ها ونگرش نسبت به زبان انگلیسی در رابطه با زمینه زبانی زبان آموزان می باشد. هدف بررسی این نکته بود که آیا اختلافی چشمگیر میان زبان آموزان دو زبانه و تک زبانه در میزان استفاده از شیوه های یادگیری زبان ، انگیزه ها نگرش و سطح مهارت زبانی وجود دارد. همچنین سعی شد تا بهترین و موثرترین عوامل پیش بینی کننده ...

15 صفحه اول

Machine Learning as Statistical Data Assimilation

We identify a strong equivalence between neural network based machine learning (ML) methods and the formulation of statistical data assimilation (DA), known to be a problem in statistical physics. DA, as used widely in physical and biological sciences, systematically transfers information in observations to a model of the processes producing the observations. The correspondence is that layer la...

متن کامل

Evaluating machine learning methods and satellite images to estimate combined climatic indices

The reflections recorded on satellite images have been affected by various environmental factors. In these images, some of these factors are combined with other environmental factors that cannot be distinguished. Therefore, it seems wise to model these environmental phenomena in the form of hybrid indicators. In this regard, satellite imagery and machine learning methods can play a unique role ...

متن کامل

Use of IRS, RS and GIS Data to Estimate EPM Parameters Case Study: Tange Bostanak Watershed

The use of new methods, remote sensing (RS) and geographical information system (GIS) in zoning the water erosion in a particular geographical area (Tang-e-Bostanak catchment area) constitute the main subjects of this study. The production, combination, and composition of effective information layers in identifying these zones have been noted, highlighting the capacity of GIS and RS. In this st...

متن کامل

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ژورنال

عنوان ژورنال: Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society

سال: 2022

ISSN: ['1477-870X', '0035-9009']

DOI: https://doi.org/10.1002/qj.4235