Policy targets evolve faster than the Coupled Model Intercomparison Project cycles, complicating adaptation and mitigation planning that must often contend with outdated projections. Climate model output emulators address this gap by offering inexpensive surrogates that can rapidly explore alternative futures while staying close to Earth System Model (ESM) behavior. The focus is on emulators designed to provide inputs to impact models. Using monthly ESM fields of near-surface temperature, precipitation, relative humidity, and wind speed, it is shown that deep generative models have the potential to model the joint distribution of variables relevant for impacts. The specific model proposed uses score-based diffusion on a spherical mesh and runs on a single mid-range graphical processing unit. A thorough suite of diagnostics is introduced to compare emulator outputs with their parent ESMs, including their probability densities, cross-variable correlations, time of emergence, or tail behavior. The emulator performance is evaluated across three distinct ESMs in both pre-industrial and forced regimes. The results show that the emulator produces distributions that closely match the ESM outputs and captures key forced responses. They also reveal important failure cases, notably for variables with a strong regime shift in the seasonal cycle. Although not a perfect match to the ESM, the inaccuracies of the emulator are small relative to the magnitude of internal variability in ESM projections. This suggests that the generative emulators can be useful in supporting impact assessment. Priorities for future development toward daily resolution, finer spatial scales, and bias-aware training are discussed. Code is made available at https://github.com/shahineb/climemu.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

任务规划与地形分析:现代复杂环境作战导航体系
专知会员服务
21+阅读 · 2025年8月15日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
75+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+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
国家自然科学基金
55+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
46+阅读 · 2022年9月6日
VIP会员
相关主题
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
7+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
13+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
7+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
11+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
75+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+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
国家自然科学基金
55+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员