Accurate short-term forecasting of extreme weather events is important for early warning and risk mitigation. We compare two approaches for predicting site-specific threshold exceedances of weather variables: direct binary probabilistic models trained on thresholded outcomes and full-distribution parametric models trained on the continuous target. Using an analytically tractable Gaussian random-location model, in which the distribution is predictably shifted by the covariates, we quantify the consequences of the information loss induced by thresholding and derive the rare-event behavior of prediction errors and forecast skill. The analysis predicts an increasing relative advantage of the full-distribution approach as event probability decreases, because binarization progressively discards information contained in the continuous response. We then compare the two approaches to forecast wind speed and accumulated rainfall at various weather station sites over southeastern France using the same hybrid neural-network architecture. Although wind speed and rainfall depart from the toy-model assumptions, its main qualitative predictions are recovered for both variables: the relative advantage of distributional modeling increases toward rarer thresholds. This agreement further suggests that a substantial fraction of the forecastable signal associated with extreme events arises from predictable shifts in the conditional distribution. For the reasonably suitable parametric families examined, the results show limited sensitivity to the selected class of distribution. Overall, the results highlight the statistical advantage of training on continuous observations rather than on thresholded binary outcomes when forecasting rare threshold exceedances.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

战场环境灾害天气信息保障技术及其发展趋势
专知会员服务
33+阅读 · 2024年3月22日
《国防ArcGIS:分析环境对作战的影响》最新35页slides
专知会员服务
46+阅读 · 2024年1月28日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
学界 | 综述论文:四大类深度迁移学习
机器之心
17+阅读 · 2018年9月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Generative Adversarial Text to Image Synthesis论文解读
统计学习与视觉计算组
13+阅读 · 2017年6月9日
讲堂|郑宇:多源数据融合与时空数据挖掘(下)
微软研究院AI头条
18+阅读 · 2017年4月18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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
战场环境灾害天气信息保障技术及其发展趋势
专知会员服务
33+阅读 · 2024年3月22日
《国防ArcGIS:分析环境对作战的影响》最新35页slides
专知会员服务
46+阅读 · 2024年1月28日
相关基金
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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员