Uncertainties and Limitations in Simulating Tropical Cyclones

کار پایان نامه در دو بخش عمده بود: توسعه و آزمایش یک رویکرد جدید برای شناسایی و ردیابی طوفان های استوایی در مدل های آب و هوایی. و استفاده از یک رویکرد آماری با ارزش افراطی برای امکان ارزیابی تغییرات شدید آب و هوا از مدل‌های آب و هوایی.
الگوریتم ردیابی یک رویکرد فاز-فضای خلاقانه را برای تمایز بین طوفان‌های استوایی مدل‌سازی‌شده و پسرعموهای عرض جغرافیایی میانی آنها اعمال کرد. یک ویژگی در اینجا توجه دقیق به حساسیت به انتخاب پارامترهای انتخاب
بود که قابل توجه است. یافته اصلی این بود که تغییرات در طول زمان نسبتاً نسبتاً غیر حساس به این جزئیات بودند. این رویکرد جدید به ارزیابی‌های آتی تأثیرات آب و هوا بر طوفان‌ها بهبود می‌بخشد و به آن اطمینان می‌بخشد.
رویکرد افراطی از توزیع پارتو تعمیم یافته (یکی از رویکردهای استاندارد برای
آمار افراط‌ها) استفاده می‌کند که برای توزیع‌های طوفان حال و آینده که توسط یک مدل آب و هوای منطقه‌ای مدل‌سازی شده است، اعمال می‌شود، سپس تغییرات را در مشاهدات فعلی اعمال می‌کند. برای استخراج تغییرات در افراط.
از آنجایی که مدل‌های آب و هوایی نمی‌توانند مستقیماً این افراط‌ها را حل کنند، این روشی عالی برای تعیین افراط‌های آب و هوایی به طور کلی فراهم می‌کند. این از اهمیت اجتماعی قابل توجهی برخوردار است، زیرا ما در برابر چنین افراطی‌ها بیشترین آسیب‌پذیری را داریم و آگاهی از تغییرات آنها، برنامه‌ریزی و استراتژی‌های سازگاری را بهبود می‌بخشد.

The thesis work was in two major parts: development and testing of a new approach to detecting and
tracking tropical cyclones in climate models; and application of an extreme value statistical approach to
enable assessment of changes in weather extremes from climate models.
The tracking algorithm applied a creative phase-space approach to differentiate between modeled tropical
cyclones and their mid-latitude cousins. A feature here was the careful attention to sensitivity to choice of
selection parameters, which is considerable. The major finding was that the changes over time were
relatively insensitive to these details. This new approach will improve and add confidence to future
assessments of climate impacts on hurricanes.
The extremes approach utilized the Generalized Pareto Distribution (one of the standard approaches to
statistics of extremes) applied to present and future hurricane distributions as modeled by a regional
climate model, then applied the changes to current observations to extract the changes in the extremes.
Since climate models cannot resolve these extremes directly, this provides an excellent method of
determining weather extremes in general. This is of considerable societal importance as we are most
vulnerable to such extremes and knowledge of their changes enables improved planning and adaptation
strategies.