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Deep Learning Atmospheric Models Reliably Simulate Out-of-Sample Land Heat and Cold Wave Frequencies

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저자

Zilu Meng, Gregory J. Hakim, Wenchang Yang, Gabriel A. Vecchi

개요

딥러닝 기반 일반 순환 모델(GCM)의 극한 기상 현상 모사 능력을 평가하기 위해, 하이브리드 NGCM과 순수 데이터 기반 DL\textit{ESy}M을 기존의 HiRAM과 비교 분석했습니다. 1900-2020년 관측된 해수면 온도 및 해빙 자료를 기반으로, 1900-1960년의 out-of-sample 기간 동안 열파 및 한파 발생 빈도와 공간적 패턴을 분석했습니다. 두 DL 모델은 HiRAM과 유사한 수준으로 일반화되었지만, 북아시아 및 북미 일부 지역에서는 모든 모델의 성능이 저조했습니다. DL\textit{ESy}M은 온도 자기상관성으로 인해 열파 및 한파 빈도를 과대평가하는 경향이 있는 반면, NGCM은 HiRAM과 유사한 지속성을 보였습니다.

시사점, 한계점

DL 기반 GCM은 훈련 범위를 벗어난 극한 기상 현상 모사에도 성공적인 일반화 능력을 보였습니다.
NGCM은 HiRAM과 유사한 수준의 성능을 보이며, 하이브리드 모델의 유용성을 입증했습니다.
DL\textit{ESy}M은 온도 자기상관성으로 인한 문제점을 보였습니다.
북아시아 및 북미 지역의 1940-1960년 기간 동안의 모델 성능 저하는 개선해야 할 부분입니다.
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