izpis_h1_title_alt

3D-Var data assimilation using a variational autoencoder
ID Melinc, Boštjan (Avtor), ID Zaplotnik, Žiga (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (30,31 MB)
MD5: 81202288C58BE54A9BED5B6C5F2A4B5A
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/qj.4708 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
Data assimilation of atmospheric observations traditionally relies on variational and Kalman filter methods. Here, an alternative neural network data assimilation (NNDA) with variational autoencoder (VAE) is proposed. The three-dimensional variational (3D-Var) data assimilation cost function is utilised to determine the analysis that optimally fuses simulated observations and the encoded short-range persistence forecast (background), accounting for their errors. The minimisation is performed in the reduced-order latent space discovered by the VAE. The variational problem is autodifferentiable, simplifying the computation of the cost-function gradient necessary for efficient minimisation. We demonstrate that the background-error covariance (B) matrix measured and represented in the latent space is quasidiagonal. The background-error covariances in the grid-point space are flow-dependent, evolving seasonally and depending on the current state of the atmosphere. Data assimilation experiments with a single temperature observation in the lower troposphere indicate that the B matrix describes both tropical and extratropical background-error covariances simultaneously.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:meteorology, data assimilation, machine learning, neural networks, variational autoencoder, 3D-Var, analysis increments, background errors
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FMF - Fakulteta za matematiko in fiziko
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2024
Št. strani:Str. 2273–2295
Številčenje:Vol. 150, iss. 761, pt. B
PID:20.500.12556/RUL-158318 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:551.5
ISSN pri članku:0035-9009
DOI:10.1002/qj.4708 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:194564099 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:05.06.2024
Število ogledov:343
Število prenosov:60
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society
Skrajšan naslov:Q. J. R. Meteorol. Soc.
Založnik:Royal Meteorological Society
ISSN:0035-9009
COBISS.SI-ID:26227200 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:meteorologija, asimilacija meritev, strojno učenje, nevronske mreže, variacijski avtokodirnik, 3D-Var

Projekti

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P1-0188
Naslov:Astrofizika in fizika atmosfere

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Program financ.:Young researchers

Financer:EC - European Commission
Program financ.:Destination Earth

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj