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【2h】

Temporal evolution of hydroclimatic teleconnection and a time-varying model for long-lead prediction of Indian summer monsoon rainfall

机译：水文气候遥相关的时间演化和时变模型用于印度夏季风降水的长时预报

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摘要

Several cases of failure in the prediction of Indian Summer Monsoon Rainfall (ISMR) are the major concern for long-lead prediction. We propose that this is due to the temporal evolution of association/linkage (inherent concept of temporal networks) with various factors and climatic indices across the globe, such as El Niño-Southern Oscillation (ENSO), Equatorial Indian Ocean Oscillation (EQUINOO), Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO), North Atlantic Oscillation (NAO), Pacific Decadal Oscillation (PDO) etc. Static models establish time-invariant (permanent) connections between such indices (predictors) and predictand (ISMR), whereas we hypothesize that such systems are temporally varying in nature. Considering hydroclimatic teleconnection with two major climate indices, ENSO and EQUINOO, we showed that the temporal persistence of the association is as low as three years. As an application of this concept, a statistical time-varying model is developed and the prediction performance is compared against its static counterpart (time-invariant model). The proposed approach is able to capture the ISMR anomalies and successfully predicts the severe drought years too. Specifically, 64% more accurate performance (in terms of RMSE) is achievable by the recommended time-varying approach as compared to existing time-invariant concepts.
机译：长期预报的主要关注点是印度夏季风季雨量（ISMR）预报失败的几例。我们认为，这是由于全球各种因素和气候指数（例如厄尔尼诺-南方涛动（ENSO），赤道印度洋涛动（EQUINOO））的关联/联系（时间网络的固有概念）随时间演变的结果，大西洋多年代际涛动（AMO），北大西洋涛动（NAO），太平洋年代际涛动（PDO）等。静态模型在这些指标（预测变量）与预报和（ISMR）之间建立了时变（永久）联系，而我们假设此类系统本质上是随时间变化的。考虑到具有两个主要气候指数ENSO和EQUINOO的水文气候遥相关，我们证明了该协会的时间持久性低至三年。作为此概念的应用，开发了统计时变模型，并将预测性能与其静态对等模型（时不变模型）进行了比较。所提出的方法能够捕获ISMR异常并成功地预测严重干旱年份。具体而言，与现有的时不变概念相比，建议的时变方法可以使准确性性能（就RMSE而言）提高64％。

著录项

  • 期刊名称 Scientific Reports
  • 作者

    Riya Dutta; Rajib Maity;

  • 作者单位
  • 年(卷),期 -1(8),-1
  • 年度 -1
  • 页码 10778
  • 总页数 10
  • 原文格式 PDF
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