北海中期 metocean 预报的校准
应用统计
2025-03-28 v1
摘要
我们评估了校准来自商业预报提供商的有效波高 、风速 和平均谱波周期 的预报模型（预报时效为 0 至 168 小时）的价值，以改善北海中部某位置的预报性能。我们考虑了两种直接的校准模型：线性回归（LR）和非齐次 Gaussian 回归（NHGR），它们纳入了确定性预报、控制预报和集合平均预报协变量。我们表明，相对简单的校准模型（最多包含三个协变量）即可提供良好的校准，且无法证明增加更多协变量的合理性。最优校准模型（针对某一物理量的预报均值）总是利用同一物理量的确定性预报和集合平均预报，以及与不同物理量相关的协变量。最优协变量的选择是针对每个预报时效独立进行的，且最优协变量集合在各预报时效间表现出高度的一致性。因此，可以指定一个一致的模型来校准给定的物理量，该模型对所有时效纳入一组通用的三个协变量。对于给定物理量的 NHGR 模型，该物理量的集合预报标准差在预测预报误差标准差方面具有技巧，对 尤为显著。我们表明，一致的 LR 和 NHGR 校准模型有助于将 、 和 的预报偏差减小至接近零，并且对于均值而言，LR 和 NHGR 校准之间几乎没有差异。LR 和 NHGR 模型均有助于相对于直接采用（未校准的）确定性预报来减小预报误差标准差，其中 NHGR 提供了略优的性能。
引用
@article{arxiv.2503.21488,
title = {Calibration of medium-range metocean forecasts for the North Sea},
author = {Conor Murphy and Ross Towe and Philip Jonathan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.21488},
year = {2025}
}