On‐line machine‐learning forecast uncertainty estimation for sequential data assimilation | ||
| dc.conicet.fuente | Crossref | |
| dc.conicet.organizacion | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos | |
| dc.conicet.organizacion | Ministerio de Defensa. Secretaria de Planeamiento. Servicio Meteorológico Nacional | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas | |
| dc.conicet.organizacion | Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Física | |
| dc.conicet.organizacion | Instituto Franco-Argentino sobre Estudios del Clima y sus Impactos | |
| dc.conicet.organizacion | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera | |
| dc.conicet.organizacion | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos | |
| dc.conicet.organizacion | Instituto Franco-Argentino sobre Estudios del Clima y sus Impactos | |
| dc.conicet.organizacion | Imt Atlantique Bretagne Pays de la Loire. | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
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| dc.conicet.paisOrganizacion | Argentina | |
| dc.conicet.paisOrganizacion | Francia | |
| dc.conicet.produccionid | 11716239 | |
| dc.contributor.author | Sacco, Maximiliano Antonio | |
| dc.contributor.author | Pulido, Manuel Arturo | |
| dc.contributor.author | Ruiz, Juan Jose | |
| dc.contributor.author | Tandeo, Pierre | |
| dc.date.accessioned | 2025-05-12T12:30:36Z | |
| dc.date.available | 2025-05-12T12:30:36Z | |
| dc.date.issued | 2024-05 | |
| dc.date.updated | 2025-05-09T16:15:26Z | |
| dc.description.abstract | Quantifying forecast uncertainty is a key aspect of state-of-the-art numerical weather prediction and data assimilation systems. Ensemble-based data assimilation systems incorporate state-dependent uncertainty quantification based on multiple model integrations. However, this approach is demanding in terms of computations and development. In this work, a machine-learning method is presented based on convolutional neural networks that estimates the state-dependent forecast uncertainty represented by the forecast error covariance matrix using a single dynamical model integration. This is achieved by the use of a loss function that takes into account the fact that the forecast errors are heteroscedastic. The performance of this approach is examined within a hybrid data assimilation method that combines a Kalman-like analysis update and the machine-learning-based estimation of a state-dependent forecast error covariance matrix. Observing system simulation experiments are conducted using the Lorenz´96 model as a proof-of-concept. The promising results show that the machine-learning method is able to predict precise values of the forecast covariance matrix in relatively high-dimensional states. Moreover, the hybrid data assimilation method shows similar performance to the ensemble Kalman filter, outperforming it when the ensembles are relatively small. | es |
| dc.description.fil | Fil: Sacco, Maximiliano Antonio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos; Argentina. Ministerio de Defensa. Secretaria de Planeamiento. Servicio Meteorológico Nacional; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Pulido, Manuel Arturo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Física; Argentina. Instituto Franco-Argentino sobre Estudios del Clima y sus Impactos; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Ruiz, Juan Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos; Argentina. Instituto Franco-Argentino sobre Estudios del Clima y sus Impactos; Argentina | |
| dc.description.fil | Fil: Tandeo, Pierre. Imt Atlantique Bretagne Pays de la Loire.; Francia | |
| dc.format | application/pdf | es |
| dc.identifier.citation | Sacco, Maximiliano Antonio; Pulido, Manuel Arturo; Ruiz, Juan Jose; Tandeo, Pierre; On‐line machine‐learning forecast uncertainty estimation for sequential data assimilation; John Wiley & Sons Ltd; Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society; 150; 762; 5-2024; 2937-2954 | es |
| dc.identifier.institucional | CONICET | |
| dc.identifier.issn | 0035-9009 | es |
| dc.identifier.repo | CONICET Digital | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11336/261077 | |
| dc.journal.ciudad | Londres | es |
| dc.journal.number | 762 | es |
| dc.journal.pagination | 2937-2954 | es |
| dc.journal.pais | Reino Unido | es |
| dc.journal.title | Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society | es |
| dc.journal.volume | 150 | es |
| dc.language.iso | eng | es |
| dc.publisher | John Wiley & Sons Ltd | es |
| dc.relation.alternativeid | info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/qj.4743 | |
| dc.relation.alternativeid | info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1002/qj.4743 | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/restrictedAccess | * |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/ | * |
| dc.subject | Machine learning | es |
| dc.subject | Data assimilation | es |
| dc.subject | Ensemble forecasting | es |
| dc.subject | Uncertainty quantification | es |
| dc.subject.classification | Meteorología y Ciencias Atmosféricas | es |
| dc.subject.classification | Ciencias de la Tierra y relacionadas con el Medio Ambiente | es |
| dc.subject.classification | CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS | es |
| dc.title | On‐line machine‐learning forecast uncertainty estimation for sequential data assimilation | es |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/article | |
| dc.type | info:ar-repo/semantics/artículo | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion | |
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