比较偏差校正方法以改善模拟极端降水

Y. Sarvina, T. Pluntke, C. Bernhofer
{"title":"比较偏差校正方法以改善模拟极端降水","authors":"Y. Sarvina, T. Pluntke, C. Bernhofer","doi":"10.31172/JMG.V19I2.449","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"This study aims to analyze and improve modelled extreme precipitation. It was conducted in the German Federal State of Saxony using the WEREX V data set. WEREX V is a model that statistically downscales Global Circulation Model (GCM) data. Inputs for the WEREX V model included GCMs ECHAM 5, HadCM3C and HadGEM2 (sometimes downscaled with Regional Climate Models RCMs REMO, RACMO and CCLM), SRES scenarios A1B and E1, and different model runs. The output of analysis was shown by a boxplot since the WEREX V data set has 120 future projections of precipitation. The model results were verified against observed data obtained from representative meteorological stations, and systematical deviations or biases were identified. To improve the model results, two bias correction methods were applied with special emphasis given to the reproduction of precipitation extremes. Empirical quantile mapping and gamma quantile mapping methods were applied. The ability of the WEREX V ensemble to capture extreme precipitation values varied; this was described in terms of biases. All of the identified correction methods were capable of reducing the bias related to the intensity of extreme precipitation occurrence during the calibration period. The performance of empirical quantile mapping is better than gamma quantile mapping to reduce biases (median value) and uncertainty (inter quartile range value). Penelitian ini bertujuan untuk mengoreksi bias curah hujan ekstrim keluaran model. Wilayah kajian dalam penelitian ini adalah negara bagian Saxony, German sedangkan data model yang digunakan adalah data WEREX V. Dataset WEREX V adalah data GCM yang yang didownscale secara statistic. Adapun GMC yang digunakan adalah ECHAM 5, HadCM3, HadGem2 dan beberapa RCM (REMO, RAMCO, dan CCLM) dengan menggunakan skenarios SRES A1B and E1. Karena dataset WEREX V terdiri dari 120 data model, maka boxplot digunakan untuk menggambarkan hasil analisis baik untuk identifikasi maupun koreksi bias. Hasil keluaran model dibandingkan dengan data pengamatan (observasi) dari stasiun meteorologi. Dari hasil perbandingan ini, bias akan dideteksi. Untuk meningkatkan akurasi model, bias dikoreksi menggunakan dua metode yaitu Emperical quantile mappinh (EQM) dan Gamma quatile mapping (gamma). Kemampuan model (data WEREX V) untuk menggambarkan curah hujan ekstrim berbeda antar stasiun hal ini digambarkan dengan nilai bias yang berbeda. Metode EQM dan Gamma mampu mengurangi bias maupun ketidakpastian model (uncertainty). Performa EQM lebih baik dibandingkan Gamma. Secara umum EQM mampu mengurangi bias maupun ketidakpastian model.","PeriodicalId":32347,"journal":{"name":"Jurnal Meteorologi dan Geofisika","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2019-07-23","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"3","resultStr":"{\"title\":\"COMPARING BIAS CORRECTION METHODS TO IMPROVE MODELLED PRECIPITATION EXTREMES\",\"authors\":\"Y. Sarvina, T. Pluntke, C. Bernhofer\",\"doi\":\"10.31172/JMG.V19I2.449\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"This study aims to analyze and improve modelled extreme precipitation. It was conducted in the German Federal State of Saxony using the WEREX V data set. WEREX V is a model that statistically downscales Global Circulation Model (GCM) data. Inputs for the WEREX V model included GCMs ECHAM 5, HadCM3C and HadGEM2 (sometimes downscaled with Regional Climate Models RCMs REMO, RACMO and CCLM), SRES scenarios A1B and E1, and different model runs. The output of analysis was shown by a boxplot since the WEREX V data set has 120 future projections of precipitation. The model results were verified against observed data obtained from representative meteorological stations, and systematical deviations or biases were identified. To improve the model results, two bias correction methods were applied with special emphasis given to the reproduction of precipitation extremes. Empirical quantile mapping and gamma quantile mapping methods were applied. The ability of the WEREX V ensemble to capture extreme precipitation values varied; this was described in terms of biases. All of the identified correction methods were capable of reducing the bias related to the intensity of extreme precipitation occurrence during the calibration period. The performance of empirical quantile mapping is better than gamma quantile mapping to reduce biases (median value) and uncertainty (inter quartile range value). Penelitian ini bertujuan untuk mengoreksi bias curah hujan ekstrim keluaran model. Wilayah kajian dalam penelitian ini adalah negara bagian Saxony, German sedangkan data model yang digunakan adalah data WEREX V. Dataset WEREX V adalah data GCM yang yang didownscale secara statistic. Adapun GMC yang digunakan adalah ECHAM 5, HadCM3, HadGem2 dan beberapa RCM (REMO, RAMCO, dan CCLM) dengan menggunakan skenarios SRES A1B and E1. Karena dataset WEREX V terdiri dari 120 data model, maka boxplot digunakan untuk menggambarkan hasil analisis baik untuk identifikasi maupun koreksi bias. Hasil keluaran model dibandingkan dengan data pengamatan (observasi) dari stasiun meteorologi. Dari hasil perbandingan ini, bias akan dideteksi. Untuk meningkatkan akurasi model, bias dikoreksi menggunakan dua metode yaitu Emperical quantile mappinh (EQM) dan Gamma quatile mapping (gamma). Kemampuan model (data WEREX V) untuk menggambarkan curah hujan ekstrim berbeda antar stasiun hal ini digambarkan dengan nilai bias yang berbeda. Metode EQM dan Gamma mampu mengurangi bias maupun ketidakpastian model (uncertainty). Performa EQM lebih baik dibandingkan Gamma. Secara umum EQM mampu mengurangi bias maupun ketidakpastian model.\",\"PeriodicalId\":32347,\"journal\":{\"name\":\"Jurnal Meteorologi dan Geofisika\",\"volume\":null,\"pages\":null},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2019-07-23\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"3\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Jurnal Meteorologi dan Geofisika\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.31172/JMG.V19I2.449\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Jurnal Meteorologi dan Geofisika","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.31172/JMG.V19I2.449","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 3

摘要

本研究旨在分析和改进模拟的极端降水。它是在德国萨克森联邦州使用WEREX V数据集进行的。WEREX V是一种统计上缩小全球环流模式(GCM)数据的模式。WEREX V模式的输入包括GCMs的echam5、HadCM3C和HadGEM2(有时用区域气候模式RCMs的REMO、RACMO和CCLM进行缩小)、SRES情景A1B和E1以及不同的模式运行。分析结果用箱线图表示,因为WEREX V数据集有120个未来降水预估。模型结果与代表性气象站的观测数据进行了验证,并确定了系统偏差或偏差。为了改善模式结果,采用了两种偏差校正方法,重点对降水极值的再现进行了校正。采用经验分位数映射和伽马分位数映射方法。WEREX V系统捕获极端降水值的能力各不相同;这是用偏差来描述的。所有校正方法均能减小与校准期间极端降水发生强度相关的偏差。经验分位数映射在减少偏差(中位数)和不确定性(四分位数间范围值)方面优于伽马分位数映射。Penelitian ini bertujuan untuk mengoreksi bias curah hujan ekstrim keluaran模型。Wilayah kajian dalam penelitian ini adalah negara bagian Saxony,德国sedangkan数据模型yang digunakan adalah数据WEREX V. Dataset WEREX V adalah数据GCM yang didownscale secara统计。adadapun GMC yang digunakan adalah echam5, HadCM3, hadggen2和beberapa RCM (REMO, RAMCO, dan CCLM) dengan menggunakan情景SRES A1B和E1。Karena数据集WEREX V terdiri dari 120数据模型,maka箱线图digunakan untuk menggambarkan hasil分析baik untuk识别kasi maupun koreksi偏差。Hasil keluaran模式dibandingkan dengan资料(观测)。达尔达尔有可能是一个人,也有可能是一个人。Untuk meningkatkan akurasi模型,bias dikoreksi menggunakan dua method yitu经验分位数映射(EQM)和伽玛分位数映射(Gamma)。Kemampuan模型(数据为WEREX V): untuk menggambarkan cura hujan ekstrim berbeda antar stasiun hal ini digambarkan dengan nilai bias yang berbeda。方法EQM dan Gamma mampu mengurangi bias maupun ketidakpastian模型(不确定性)。执行EQM lebih baik dibandingkan Gamma。Secara umum EQM mampu mengurangi bias maupun ketidakpastian模型。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
查看原文
分享 分享
微信好友 朋友圈 QQ好友 复制链接
本刊更多论文
COMPARING BIAS CORRECTION METHODS TO IMPROVE MODELLED PRECIPITATION EXTREMES
This study aims to analyze and improve modelled extreme precipitation. It was conducted in the German Federal State of Saxony using the WEREX V data set. WEREX V is a model that statistically downscales Global Circulation Model (GCM) data. Inputs for the WEREX V model included GCMs ECHAM 5, HadCM3C and HadGEM2 (sometimes downscaled with Regional Climate Models RCMs REMO, RACMO and CCLM), SRES scenarios A1B and E1, and different model runs. The output of analysis was shown by a boxplot since the WEREX V data set has 120 future projections of precipitation. The model results were verified against observed data obtained from representative meteorological stations, and systematical deviations or biases were identified. To improve the model results, two bias correction methods were applied with special emphasis given to the reproduction of precipitation extremes. Empirical quantile mapping and gamma quantile mapping methods were applied. The ability of the WEREX V ensemble to capture extreme precipitation values varied; this was described in terms of biases. All of the identified correction methods were capable of reducing the bias related to the intensity of extreme precipitation occurrence during the calibration period. The performance of empirical quantile mapping is better than gamma quantile mapping to reduce biases (median value) and uncertainty (inter quartile range value). Penelitian ini bertujuan untuk mengoreksi bias curah hujan ekstrim keluaran model. Wilayah kajian dalam penelitian ini adalah negara bagian Saxony, German sedangkan data model yang digunakan adalah data WEREX V. Dataset WEREX V adalah data GCM yang yang didownscale secara statistic. Adapun GMC yang digunakan adalah ECHAM 5, HadCM3, HadGem2 dan beberapa RCM (REMO, RAMCO, dan CCLM) dengan menggunakan skenarios SRES A1B and E1. Karena dataset WEREX V terdiri dari 120 data model, maka boxplot digunakan untuk menggambarkan hasil analisis baik untuk identifikasi maupun koreksi bias. Hasil keluaran model dibandingkan dengan data pengamatan (observasi) dari stasiun meteorologi. Dari hasil perbandingan ini, bias akan dideteksi. Untuk meningkatkan akurasi model, bias dikoreksi menggunakan dua metode yaitu Emperical quantile mappinh (EQM) dan Gamma quatile mapping (gamma). Kemampuan model (data WEREX V) untuk menggambarkan curah hujan ekstrim berbeda antar stasiun hal ini digambarkan dengan nilai bias yang berbeda. Metode EQM dan Gamma mampu mengurangi bias maupun ketidakpastian model (uncertainty). Performa EQM lebih baik dibandingkan Gamma. Secara umum EQM mampu mengurangi bias maupun ketidakpastian model.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
审稿时长
12 weeks
期刊最新文献
ANALISIS FENOMENA URBAN HEAT ISLAND BERDASARKAN TUTUPAN LAHAN DI KOTA PEKANBARU Analysis of Land Cover Changes to Increase Land Surface Temperature in Surabaya using Landsat Satellite Prekursor MJO-Crossing (MJO-C) dan MJO-Blocking (MJO-B) di Benua Maritim Berdasarkan Transpor Kelembapan MEMBANGKITKAN DATA CUACA HARIAN DARI DATA BULANAN: STUDI KASUS SULAWESI UTARA On The Interannual Variability of Indonesian Monsoon Rainfall (IMR): A Literature Review of The Role of its External Forcing
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
现在去查看 取消
×
提示
确定
0
微信
客服QQ
Book学术公众号 扫码关注我们
反馈
×
意见反馈
请填写您的意见或建议
请填写您的手机或邮箱
已复制链接
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
×
扫码分享
扫码分享
Book学术官方微信
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术
文献互助 智能选刊 最新文献 互助须知 联系我们:info@booksci.cn
Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。
Copyright © 2023 Book学术 All rights reserved.
ghs 京公网安备 11010802042870号 京ICP备2023020795号-1