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Probabilistic Deep Convolutional Net Emulator of Hydrometeorological Conditions
Climate change is amplifying meteorological hazards like heatwaves, extreme weather events, and flooding, leading to severe economic and social consequences. To better implement adaptation strategies, impact studies rely on projections from climate models. However, due to the high computational cost of these models, high-resolution ensembles, essential for impact assessments, are rare. This has sparked interest in emulators—statistical models that generate high-resolution projections from low-resolution climate models with less computational demand. In this study, we evaluate and compare deterministic and probabilistic emulators based on the U-Net architecture, using metrics such as the Continuous Ranked Probability Score and Quantile Score. We focus on three critical hydrometeorological variables: precipitation, maximum air temperature, and minimum air temperature. Physical consistency and inter-variable relationships are carefully examined.
Émulateur Probabiliste de Conditions Hydrométéorologiques Basé sur un Réseau Convolutionnel Profond
Le changement climatique amplifie les dangers météorologiques tels que les vagues de chaleur, les événements météorologiques extrêmes et les inondations, entraînant de graves conséquences économiques et sociales. Pour mieux mettre en œuvre des stratégies d'adaptation, les études d'impact s'appuient sur des projections issues de modèles climatiques. Cependant, en raison des coûts de calcul élevés de ces modèles, les ensembles à haute résolution, essentiels pour les évaluations d'impact, sont rares. Cela a suscité un intérêt croissant pour les émulateurs—des modèles statistiques qui génèrent des projections à haute résolution à partir de modèles climatiques à basse résolution avec une faible demande en ressources informatiques. Dans cette étude, nous évaluons et comparons des émulateurs déterministes et probabilistes basés sur l'architecture U-Net, en utilisant des métriques telles que le Continuous Ranked Probability Score et le Quantile Score. Nous nous concentrons sur trois variables hydrométéorologiques clés : les précipitations, la température maximale de l'air et la température minimale de l'air. La cohérence physique et les relations entre les variables sont minutieusement examinées.
Date and Time
-
Co-auteurs (non y compris vous-même)
Maryam Alipourhajiagha
Polytechnique Montreal
Pierre-Louis Lemaire
Polytechnique Montreal
Youssef Diouane
Polytechnique Montreal
Langue de la présentation orale
Anglais
Langue des supports visuels
Anglais

Speaker

Edit Name Primary Affiliation
Julie Carreau Polytechnique Montreal