飓风表面风场的多变量半参数贝叶斯空间建模框架
摘要：飓风引起的高风和低气压导致的海水冲上岸，加剧了降雨引起的内陆洪水的影响，给沿海地区的居民造成财产损失和生命丧失。数值海洋模型对于预测沿海地区的飓风潮水是至关重要的。这些模型主要由表面风强迫驱动。目前，海洋模型使用的格网风场由基于风暴中心的中心气压和位置的确定性公式确定。虽然这些方程纳入了关于飓风表面风场结构的重要物理知识，但它们并不能总是捕捉到飓风的非对称和动态特性。本研究介绍了一种新的贝叶斯多变量空间统计建模框架，将数据与关于风场的物理知识相结合，以改进风向风速的估计。许多空间模型假设数据服从高斯分布。然而，对于风场数据来说，这可能过于限制性，因为它们经常显示出急剧的时间或空间变化。在本文中，我们为这些数据开发了一个半参数化的多变量空间模型。我们的模型基于常用的贝叶斯建模中用于捕捉结果参数化形式不确定性的棍状断裂先验。通过为每个位置分配不同的未知分布，并使用一系列核函数在空间中平滑分布，从而将棍状断裂先验扩展到空间设置中。这个半参数化空间模型在预测飓风伊万的风场时显示出比通常的贝叶斯克里金方法更好的预测效果。
作者：Brian J. Reich, Montserrat Fuentes
论文ID：0709.0427
分类：Applications
分类简称：stat.AP
提交时间：2009-09-29