The accuracy of Earth system models is compromised by unknown and/or unresolved dynamics, making the quantification of systematic model errors essential. While a model parameter estimation, which allows parameters to change spatio-temporally, shows promise in quantifying and mitigating systematic model errors, the estimation of the spatio-temporally distributed model parameters has been practically challenging. Here we present an efficient and practical method to estimate time-varying parameters in high-dimensional spaces. In our proposed method, Hybrid Offline and Online Parameter Estimation with ensemble Kalman filtering (HOOPE-EnKF), model parameters estimated by EnKF are constrained by results of offline batch optimization, in which the posterior distribution of model parameters is obtained by comparing simulated and observed climatological variables. HOOPE-EnKF outperforms the original EnKF in synthetic experiments using a two-scale Lorenz96 model and a simple global general circulation model. One advantage of HOOPE-EnKF over traditional EnKFs is that its performance is not greatly affected by inflation factors for model parameters, thus eliminating the need for extensive tuning of inflation factors. We thoroughly discuss the potential of HOOPE-EnKF as a practical method for improving parameterizations of process-based models and prediction in real-world applications such as numerical weather prediction.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员