亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Can AI be enabled to dynamical downscaling? Training Deep Generative Models to downscale ERA5 to high-resolution COSMO-CLM dynamical reanalyses over Italy

作者
Elena Tomasi,Gabriele Franch,M. Cristoforetti
标识
DOI:10.5194/egusphere-egu24-10091
摘要

Downscaling techniques are one of the most prominent applications of Deep Learning (DL) in Earth System Modeling. A robust DL downscaling model can generate high-resolution fields from coarse-scale numerical model simulations, saving the timely and resourceful applications of regional/local models. Moreover, specific DL models can generate uncertainty information and provide ensemble-like pool scenarios, hardly achievable using traditional numerical simulations due to their high computational requirements. In this work, we present the application of deep generative models, namely a Generative Adversarial Network (GAN) and a Latent Diffusion model (LDCast, Leinonen et al., 2023), to perform the downscaling of ERA5 (Hersbach et al., 2018) data over Italy up to a resolution of 2km. The target high-resolution data used for training consists in the Italian high-resolution dynamical reanalyses obtained with COSMO-CLM (Raffa et al., 2021). The goal of the study is to show that recent advancements in generative modeling can learn to provide comparable results with numerical dynamical downscaling models, such as the COSMO-CLM model, given the same input data (i.e., ERA5 data), preserving the realism of fine-scale features and flow characteristics. The training and testing database is composed of hourly data from 2000 to 2020 (~184000 timestamps), and the target variables of the study are 2-m temperature and horizontal wind components. A selection of predictand variables from ERA5 is used as input to the DL models (e.g., 850hPa temperature, specific humidity, and wind). The generative models are compared with reference baselines, both DL-based (e.g., UNET) and statistical methods. Preliminary results are presented, highlighting the improvements introduced with this architecture with respect to the baselines. The results are evaluated by different quantitative verification scores: RMSE, predicted spectra, frequency distributions, and spatial distribution of errors.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小黄完成签到 ,获得积分10
7秒前
斯文败类的应助被科研通管家采纳,获得10
10秒前
隐形曼青的应助被MJ采纳,获得10
15秒前
pppcpppdpppy完成签到,获得积分10
15秒前
40秒前
45秒前
爱听歌的语堂完成签到,获得积分10
47秒前
自觉的孤兰完成签到,获得积分10
56秒前
laq00519的应助被Dafu采纳,获得10
56秒前
小妮子完成签到,获得积分10
1分钟前
简单柏柳完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
MJ发布了新的文献求助10
1分钟前
MJ完成签到,获得积分10
1分钟前
甜甜大楚完成签到,获得积分10
2分钟前
留胡子的如萱完成签到,获得积分20
2分钟前
大胆的夜白完成签到,获得积分10
2分钟前
ZJY发布了新的文献求助10
2分钟前
虚幻唯雪完成签到,获得积分10
2分钟前
宫城良官完成签到 ,获得积分10
2分钟前
老马哥完成签到,获得积分0
2分钟前
3分钟前
cc发布了新的文献求助10
3分钟前
机灵伟诚完成签到,获得积分10
3分钟前
zhang完成签到 ,获得积分10
3分钟前
领导范儿的应助被cc采纳,获得10
3分钟前
碧蓝山灵完成签到,获得积分10
3分钟前
4分钟前
4分钟前
沉静的安珊完成签到,获得积分10
4分钟前
yxy发布了新的文献求助10
4分钟前
魔幻萃完成签到,获得积分10
4分钟前
文静飞松完成签到,获得积分10
4分钟前
LZY完成签到,获得积分10
5分钟前
威武的又琴完成签到,获得积分10
5分钟前
激情的三毒完成签到,获得积分10
5分钟前
Fantacy完成签到,获得积分10
6分钟前
Lucas的应助被Lin2019采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 800
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Elektrische Feldverteilung in gasisolierten Anlagen unter Gleichspannungsbelastung 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8056754
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9482558
关于积分的说明 21313157
捐赠科研通 7624648
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3394748
关于科研通互助平台的介绍 2525770
邀请新用户注册赠送积分活动 2433038