STAR-ESDM: A New Bias Correction Method for High-Resolution Station- and Grid-Based Climate Projections
Notice bibliographique
Résumé
The Seasonal Trends and Analysis of Residuals (STAR) Empirical-Statistical Downscaling Model (ESDM) is a new bias correction and downscaling method that employs a signal processing approach to decompose observed and model-simulated temperature and precipitation into long-term trends, static and dynamic annual climatologies, and day-to-day variability. It then individually bias-corrects each signal, using a nonparametric Kernel Density Estimation function for the daily anomalies, before reassembling into a coherent time series. Comparing the performance of this method in bias-correcting daily temperature and precipitation relative to 25km high-resolution dynamical global model simulations shows significant improvement over commonly-used ESDMs in North America for high and low quantiles of the distribution and overall minimal bias acceptable for all but the most extreme precipitation amounts (beyond the 99.9th quantile of wet days) and for temperature at very high elevations during peak historical snowmelt months. STAR-ESDM is a MATLAB-based code that minimizes computational demand to enable rapid bias-correction and spatial downscaling of multiple datasets. Here, we describe new CMIP5 and CMIP6-based datasets of daily maximum and minimum temperature and daily precipitation for nearly 10,000 weather stations across North and Central America, as well as gridded datasets for the contiguous U.S., Canada, and globally. In 2022, we plan to extend the station-based downscaling globally as well, since point-source projections can be of use in assessment of climate impacts in many fields, from urban health to water supply. The projections have furthermore been translated into a series of impact-relevant indicators at the seasonal, monthly, and daily scale including multi-day heat waves, extreme precipitation events, threshold exceedences, and cumulative degree-days for individual RCP/ssp scenarios as well as by global mean temperature thresholds as described in Hayhoe et al. (2018; U.S. Fourth National Climate Assessment Volume 1 Chapter 4). In this presentation we describe the methodology, briefly highlight results from the evaluation and comparison analysis, and summarize available and forthcoming projections using this computational framework.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,011 | 0,003 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».