Validation probabiliste d`un Syst`eme de Prévision d`Ensemble

Crit`eres Mesures Comparaison Conclusions
Validation probabiliste d’un Syst`eme
de Pr´evision d’Ensemble
Guillem Candille, janvier 2006
Syst`eme de Pr´evision d’Ensemble (EPS) (ECMWF Newsletter 90, 2001)

Crit`eres Mesures Comparaison Conclusions
Plan
1Crit`eres de validation probabiliste d’un syst`eme de pr´evision
d’ensemble (EPS)
2Mesures probabilistes
3Comparaison ”objective” de 2 EPS : m´ethodes bootstrap
4Conclusions et perspectives

Crit`eres Mesures Comparaison Conclusions
Principes probabilistes de validation d’un EPS
”Oublier” les concepts de validation d´eterministe
•1 pr´evision = distribution
de probabilit´es (PDF)
vs.
1 v´erification = 1 valeur
num´erique
Xo
Validation des EPS par accumulation statistique.
2 crit`eres : la fiabilit´e et la r´esolution.

Crit`eres Mesures Comparaison Conclusions
Crit`ere d’´evaluation : Fiabilit´e
•Coh´erence statistique entre les pr´evisions et les observations
correspondantes.
Xo
fest la PDF pr´evue.
f0
1et f0 2sont 2 distributions
de xoquand fest pr´evue.
L’EPS est parfaitement
fiable si et seulement si
f=f0.
tout syst`eme peut ˆetre rendu
fiable par une calibration
statistique a posteriori.
•La fiabilit´e est un crit`ere n´ecessaire mais non suffisant :
cf. e.g. un syst`eme climatologique.

Crit`eres Mesures Comparaison Conclusions
Crit`ere d’´evaluation : R´esolution
•Capacit´e de s´eparer les pr´evisions menant `a des distributions
d’observations correspondantes (DOC) bien distinctes.
système climatologique
X1X2
système déterministe
•Exemples DOC
allant d’une
r´esolution minimale
nulle pour le syst`eme
climatologique `a une
r´esolution maximale
pour le syst`eme
d´eterministe.
(la courbe rouge repr´esente ici la distribution de toutes les observations :
distribution climatologique)