Applying machine learning for drought prediction using data from a large ensemble of climate simulations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. There is strong scientific and social interest to understand the factors leading to extreme events in order to improve the management of risks associated with hazards like droughts. In this study, artificial neural networks are applied to predict the occurrence of a drought in two contrasting European domains, Munich and Lisbon, with a lead time of one month. The approach takes into account a list of 30 atmospheric and soil variables as input parameters from a single-model initial condition large ensemble (CRCM5-LE). The data was produced the context of the ClimEx project by Ouranos with the Canadian Regional Climate Model (CRCM5) driven by 50 members of the Canadian Earth System Model (CanESM2). Drought occurrence was defined using the Standardized Precipitation Index. The best performing machine learning algorithms managed to obtain a correct classification of drought or no drought for a lead time of one month for around 55–60 % of the events of each class for both domains. Explainable AI methods like SHapley Additive exPlanations (SHAP) were applied to gain a better understanding of the trained algorithms. Variables like the North Atlantic Oscillation Index and air pressure one month before the event proved to be of high importance for the prediction. The study showed that seasonality has a high influence on goodness of drought prediction, especially for the Lisbon domain.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».