Una Optimización Basada en Metamodelos de Parámetros Físicos de Alta Resolución NWP ICON-LAM sobre el Sur de Italia
Autores: Cinquegrana, Davide; Zollo, Alessandra Lucia; Montesarchio, Myriam; Bucchignani, Edoardo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Una Optimización Basada en Metamodelos de Parámetros Físicos de Alta Resolución NWP ICON-LAM sobre el Sur de Italia
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Optimización
Metamodelos
Parámetros físicos
Optimización global
Función objetivo
Optimización global eficiente
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo representa un primer paso en la definición de un marco destinado a encontrar, mediante una optimización global eficiente basada en metamodelos, una configuración óptima de parámetros físicos para el ICON (ICOsahedral Nonhydrostatic) Modo de Área Limitada a alta resolución (aproximadamente 1.1 km) sobre el sur de Italia, que se utilizará para ejecuciones operativas. El objetivo de la optimización es reducir la distancia entre las variables meteorológicas observadas y los datos modelados. Esta distancia se mide mediante una función objetivo diseñada oportunamente. Este trabajo representa un paso preparatorio, ya que los parámetros de entrada considerados son solo un número reducido con respecto a la gran cantidad de parámetros potencialmente involucrados. Primero, se realizó una sensibilidad del tamaño del dominio para elegir el dominio óptimo. Luego, la optimización se llevó a cabo mediante un algoritmo de Optimización Global Eficiente basado en un metamodelo de tipo gaussiano. Los cuatro parámetros considerados controlan la transferencia de calor en la capa turbulenta, la resistencia laminar y la velocidad vertical de la nieve. Fueron optimizados durante una semana en noviembre de 2018, un período caracterizado por eventos extremos en la región considerada. Los resultados demostraron la efectividad del enfoque propuesto, reduciendo la distancia con respecto a los datos observados, y el método puede considerarse prometedor desde la perspectiva de tener en cuenta un conjunto más amplio de parámetros físicos y la validación en un intervalo de tiempo más amplio.
Descripción
Este trabajo representa un primer paso en la definición de un marco destinado a encontrar, mediante una optimización global eficiente basada en metamodelos, una configuración óptima de parámetros físicos para el ICON (ICOsahedral Nonhydrostatic) Modo de Área Limitada a alta resolución (aproximadamente 1.1 km) sobre el sur de Italia, que se utilizará para ejecuciones operativas. El objetivo de la optimización es reducir la distancia entre las variables meteorológicas observadas y los datos modelados. Esta distancia se mide mediante una función objetivo diseñada oportunamente. Este trabajo representa un paso preparatorio, ya que los parámetros de entrada considerados son solo un número reducido con respecto a la gran cantidad de parámetros potencialmente involucrados. Primero, se realizó una sensibilidad del tamaño del dominio para elegir el dominio óptimo. Luego, la optimización se llevó a cabo mediante un algoritmo de Optimización Global Eficiente basado en un metamodelo de tipo gaussiano. Los cuatro parámetros considerados controlan la transferencia de calor en la capa turbulenta, la resistencia laminar y la velocidad vertical de la nieve. Fueron optimizados durante una semana en noviembre de 2018, un período caracterizado por eventos extremos en la región considerada. Los resultados demostraron la efectividad del enfoque propuesto, reduciendo la distancia con respecto a los datos observados, y el método puede considerarse prometedor desde la perspectiva de tener en cuenta un conjunto más amplio de parámetros físicos y la validación en un intervalo de tiempo más amplio.