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洪水和降水极端事件的科学综合人工智能（SAFE）
1. Auroop R. Ganguly（负责人）：东北大学，马萨诸塞州波士顿（气候/水，AI） 2. Sue Ellen Haupt：美国国家大气研究中心，科罗拉多州博尔德（天气，AI） 3. Forrest M. Hoffman：橡树岭国家实验室，田纳西州橡树岭（ESM，AI） 4. Vipin Kumar：明尼苏达大学，明尼苏达州双城（AI，HPC，气候/水） 5. Upmanu Lall：哥伦比亚大学，纽约州纽约市（水文学，气候，AI） 6. Claire Monteleoni：科罗拉多大学，科罗拉多州博尔德（ML，AI，气候信息学） 7. Jitendra Kumar：橡树岭国家实验室，田纳西州橡树岭（水文学，模型） 8. Nagendra Singh：橡树岭国家实验室，田纳西州橡树岭（GIS，地球科学） 9. Julia Hopkins：东北大学，马萨诸塞州波士顿（自然启发设计） 10. Anuj Karpatne：弗吉尼亚理工大学，弗吉尼亚州布莱克斯堡（物理引导人工智能，水资源） 11. Shafiqul Islam：塔夫茨大学，马萨诸塞州梅德福（水文学，水外交） 12. Samrat Chatterjee：太平洋西北国家实验室，华盛顿州里奇兰（风险，俄勒冈州）
检查气候极端后的植被恢复
气候变化正在迅速改变陆地生态系统的增长条件，并具有广泛的证据表明，干旱和延长的干旱和热浪。有大量证据表明这些极端事件重塑了生态系统。了解森林如何反应和从这些非生物压力源中恢复至关重要，从而为在变暖世界中的树种的韧性提供了至关重要的见解。随着条件变得更加极端，对树木的反应有了改进的理解，对于准确模拟碳和水周期的未来变化并预测物种分布的转移至关重要。该项目将集中于树木的压力恢复动力学。学生将对树木从干旱和热压力中恢复过来产生新的，过程为导向的见解。通过整合诸如涡流协方差测量，实验数据和卫星数据之类的观察结果与新型模型的假设 - 检查诸如储存碳水化合物和水力损害的遗产之类的因素 - 该博士学位将提高我们预测森林对温度，湿度，湿度和水可用性的森林反应的能力。该项目将着重于开发Jules（https://jules.jchmr.org/），这是英国在大都会办公室统一模型中的社区地面模型。案件和协作项目合作伙伴大都会办公室将在埃克塞特（Exeter）的同时为学生提供办公空间，并为学生提供支持。他们将在学习如何在整个博士学位上使用和开发Jules模型时得到支持。他们还将提供有关使用Jules建模的研究监督和指南，尤其是与温度响应有关。
评估美国巨大的年度降水极限...
了解美国大平原（USGP）的氢化气候极端（USGP）对于有效的水资源管理，农业系统的弹性以及缓解气候变化影响至关重要。这项研究研究了USGP中的氢化气候状况的改变，重点是使用网格的Prism气候数据集中的降水数据，过去119年（1904- 2022）在过去119年（1904-2022）中的年度降水趋势和极端。我们将年度降水总数分为六类的氢化气候极端：（1）孤立的湿极端，（2）孤立的干燥极端，（（3）干燥的重复极端极端极端，（4）（4）潮湿到湿的重复反复出现的极端极端，（5）（5）干燥的旋转鞭打极端的极端极端，以及（6）湿至湿的鞭打般的鞭打极端极端。“重复出现”和“鞭打”都是化合物极端的类型。为了评估棱镜数据的准确性，我们首先将年度Prism降水总数与整个地区的气象站进行了比较。我们发现在257个站中251个站点的相关性（R²≥0.75），几乎没有整体偏见，这表明棱镜数据对于年度降水动力学的区域尺度表征可靠。从年度降水量总计，我们观察到东部和北USGP的大部分趋势都显着增加。从氢化气候的极端情况下，我们观察到，孤立的湿和干燥极端物往往在USGP上分布相当均匀，而化合物极端却显示出更为明显的空间模式。这些发现对美国大平原的水资源管理和农业系统具有重要意义，强调了需要适应不断变化的氢化气候条件的自适应策略。干燥的重复极端极端，而潮湿潮湿的重复极端极端在明尼苏达州，爱荷华州，内布拉斯加州，内布拉斯加州和北达科他州北达科他州 - 南达科他州边境地区。
分析模拟环境极端的极端价值统计
环境现象。在气候科学中，在包括温度在内的广泛变量的建模中已经取得了显着的进步（Clarkson等人。2023），降水（Katz 1999），风速（Kunz等2010; Fawcett和Walshaw 2006）以及其他更广泛的环境主题（包括水文学）（Towler等人2010; Katz等。2002）和空气污染（Gouldsbrough等人 2022）。 在本文中，我们概述了“ Uniofbathtopia”团队在第13届国际极端价值分析会议（EVA2023）举办的数据挑战中使用的技术。 可以在社论中找到对任务的完整描述（Rohrbeck等人 2023）。 我们概述了四个子挑战中的每一个方法，在该方法中，我们根据每个任务的要求，将极值统计的传统方法与其他统计学建模技术进行补充。 挑战涉及在环境应用的背景下，在“乌托邦”的精美国家设计的环境应用中估算极边缘的分位数，边缘超出概率和关节尾概率。 竞争组织者使用已知参数模拟了数据，以便可以验证和比较团队的模型，并以模仿现实世界过程所表现出的丰富，复杂的行为。 因此，我们期望我们提出的方法的性能扩展到一般设置和应用程序。 我们还使用引导方法进行置信间隔估计（Gilleland 2020）。 2013）。2002）和空气污染（Gouldsbrough等人2022）。在本文中，我们概述了“ Uniofbathtopia”团队在第13届国际极端价值分析会议（EVA2023）举办的数据挑战中使用的技术。可以在社论中找到对任务的完整描述（Rohrbeck等人2023）。我们概述了四个子挑战中的每一个方法，在该方法中，我们根据每个任务的要求，将极值统计的传统方法与其他统计学建模技术进行补充。挑战涉及在环境应用的背景下，在“乌托邦”的精美国家设计的环境应用中估算极边缘的分位数，边缘超出概率和关节尾概率。竞争组织者使用已知参数模拟了数据，以便可以验证和比较团队的模型，并以模仿现实世界过程所表现出的丰富，复杂的行为。因此，我们期望我们提出的方法的性能扩展到一般设置和应用程序。我们还使用引导方法进行置信间隔估计（Gilleland 2020）。2013）。在单变量任务中，我们使用了广义帕累托分布（GPD），并使用基于模型的聚类方法在内（Hastie等人。2009）和混合模型（Fraley and Raftery 2002）以及马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）进行参数估计（Coles and Powell 1996）。对于多元问题，我们的方法基于定期变化随机变量的最大线性组合的参数族（Fougères等人。我们使用现代的现代精学学习技术（包括稀疏诱导的预测和聚类），推动了对这些模型进行推理的新方法，推进了现有方法（Cooley and Thibaud 2019; Kiriliouk and Zhou 2022）。我们工作的新方面是：探索尾尾行为不确定性较大的系统的MCMC参数估计偏置，并提出了基于稀疏投影的Max-linear模型的噪声系数的新估计器。本文的格式如下：第2节描述了我们针对单变量挑战的解决方案，每个挑战将每个挑战分为方法论和结果。第3节介绍了必要的背景理论，这些理论是从多变量极端的。我们在第4节中对我们的绩效进行了一些最后的讨论。
CMIP6多...
抽象的潮湿和干燥的日子以及潮湿和干燥的咒语是雨水养农业，粮食安全和东非众多社会经济活动的关键信息。本研究使用参与耦合模型比较项目第6阶段（CMIP6）的多模型集合（MME）的数据研究了潮湿/干/干咒的预计变化。统计标准和阈值用于在共享的社会经济途径（SSP）场景（SSP1-2.6，SSP2-4.5和SSP5-8.5和SSP5-8.5）下，在潮湿和潮湿的日子以及潮湿的日子以及潮湿和干咒语中投射变化。分析表明，CMIP6模型通常高估了在1 mm阈值下的所有季节和场景中的潮湿天数（湿法）的数量。预计IGAD地区的总降雨量增加了10–20％，这是由于降雨强度的增加以及在接近（2021–2050）和FAR（2071–2100）期货的所有情况下的潮湿天数的增加。在JJAS的南苏丹预计，潮湿的日子和咒语的减少（在干旱的日子和咒语中增加），而与基础线相比，近来和将来的肯尼亚，索马里和苏丹在OND的湿法上会增加湿法。到本世纪末，潮湿的日子预计将增加约20–30％，并且在SSP1-2.6和SSP5-8.5场景下，干咒语预计将减少10–20％。在SSP1-2.6下，湿和干法术的投影模式突出了缓解措施将温度升高至1.5°以下的重要性。Ensmean 10 CMIP6倾向于平滑极端（湿或干偏见），从而产生可能看起来更准确的结果，但并不能反映出南苏丹，乌干达，肯尼亚和埃塞俄比亚的各个模型所预测的极端或变化。有必要模拟在极端干燥和潮湿条件下的转变如何影响气候敏感的部门，例如农业和粮食安全，以做出明智的决定。
肠道微生物群和脑功能跨越生命的极端
抽象理解肠道微生物群和宿主生理学之间的相互关系虽然仍处于相对婴儿期，但在过去十年中已经采取了重要的步骤。在脑部疾病的背景下，包括神经发育和神经退行性变化的特征的有重要的进步。 然而，最初的研究涉及相关分析，翻译范围有限，并且缺乏功能评估。 因此，需要通过深度分析方法评估因果关系和基本机制的大规模纵向临床研究。 在神经变性研究中，如人与动物移植研究的支持，有力的因果证据现在将肠道微生物组与阿尔茨海默氏症（AD）和帕金森氏病（PD）联系起来。 在AD，PD，肌萎缩性侧面硬化症，亨廷顿氏病和多发性硬化症中进行了纵向干预措施。 神经发育研究还看到了与微生物组相关的临床研究中的福音，包括自闭症，注意力缺陷/多动障碍和精神分裂症，这证实了先前有关动物模型的工作，涉及肠肠道微生物组中对婴儿认知重要的关键时光。 尽管最近的研究进展代表了重要的进步，但基本知识差距和障碍仍然存在。 知道肠道微生物组在生命的极端情况下如何变化将发展我们的机械理解，并帮助建立证据基础，因为我们努力通过精确的治疗干预措施来抵消微生物失误。有重要的进步。然而，最初的研究涉及相关分析，翻译范围有限，并且缺乏功能评估。因此，需要通过深度分析方法评估因果关系和基本机制的大规模纵向临床研究。在神经变性研究中，如人与动物移植研究的支持，有力的因果证据现在将肠道微生物组与阿尔茨海默氏症（AD）和帕金森氏病（PD）联系起来。 在AD，PD，肌萎缩性侧面硬化症，亨廷顿氏病和多发性硬化症中进行了纵向干预措施。 神经发育研究还看到了与微生物组相关的临床研究中的福音，包括自闭症，注意力缺陷/多动障碍和精神分裂症，这证实了先前有关动物模型的工作，涉及肠肠道微生物组中对婴儿认知重要的关键时光。 尽管最近的研究进展代表了重要的进步，但基本知识差距和障碍仍然存在。 知道肠道微生物组在生命的极端情况下如何变化将发展我们的机械理解，并帮助建立证据基础，因为我们努力通过精确的治疗干预措施来抵消微生物失误。在神经变性研究中，如人与动物移植研究的支持，有力的因果证据现在将肠道微生物组与阿尔茨海默氏症（AD）和帕金森氏病（PD）联系起来。在AD，PD，肌萎缩性侧面硬化症，亨廷顿氏病和多发性硬化症中进行了纵向干预措施。神经发育研究还看到了与微生物组相关的临床研究中的福音，包括自闭症，注意力缺陷/多动障碍和精神分裂症，这证实了先前有关动物模型的工作，涉及肠肠道微生物组中对婴儿认知重要的关键时光。尽管最近的研究进展代表了重要的进步，但基本知识差距和障碍仍然存在。知道肠道微生物组在生命的极端情况下如何变化将发展我们的机械理解，并帮助建立证据基础，因为我们努力通过精确的治疗干预措施来抵消微生物失误。
气候鞭打：极端天气之间的狂野摇摆
新年有更多的极端。1月初，维多利亚州中部部分地区的纪录破雨给农村社区带来了又一轮洪水。向北，季风的迟到到达了该国的热带地区，其中包括仍然从Cyclone Jasper湿透的地区。西澳大利亚州继续烘烤，皮尔巴拉（Pilbara）的温度记录损失，珀斯周围的房屋本赛季第三次受到大火的威胁。Kalgoorlie位于珀斯东北600公里处，在雷暴击倒电力基础设施后，留下了极端的温度。随着热量向东蔓延，遥远的Birdsville打破了昆士兰州有史以来最热门的一天的记录，并且在1月26日的公共假期中，包括在悉尼和布里斯班，在东海岸的数百万个艰难的湿度和较高的湿度意味着艰难的条件。
请求极端特刊：桥接重的尾巴...
旨在提高极端事件的频率和严重性，例如灾难性的浮动，破纪录的温度和前所未有的热浪，这突显了对风险评估和建模的创新方法的迫切需求。数据收集技术的现代进步提供了越来越大且复杂的数据集，只能处理快速可扩展的算法和计算软件。本期特刊旨在弥合人工智能（AI）和极值理论（EVT）之间的差距，以利用两者的优势并解决这些极端事件所带来的日益严重的挑战。
2023：天气和气候极端撞击全球的新兴特征
hal是一个多学科的开放访问档案，用于存款和传播科学研究文件，无论它们是否已发表。这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构，也可能来自公共或私人研究中心。
使用缩小的
摘要。气候变化可能会严重影响阿拉伯半岛国家的经济，并使他们的人口容易受到极端天气的影响。这项研究旨在使用针对参考期（1976-2005）的本世纪中叶（2036-2065）（2036-2065）（2036-2065）（2036-2065）（2036-2065）（2036-2065）（2036-2065）（2036-2065）（2036-2065）（2036-2065）（2036-2065）（2036-2065）（2071-2100）来研究未来温度和降水量极端指数的变化（1976-2005）。为此，使用国际理论物理学中心（ICTP）区域气候模型（REGCM4），使用WCRP耦合模型对阶段5（CMIP5）的三个全球气候模型（GCMS）模拟在阿拉伯半岛上进行了缩小。结果表明，温暖的白天/夜晚（TX90P/TN90P）将比阿拉伯半岛的大部分地区增加50％以上。温暖的咒语持续时间指数（WSDI）将在阿拉伯半岛上增加，而在高发射情况下，本世纪中叶的寒冷持续时间指数（CSDI）将减少。在21世纪中叶，在阿拉伯半岛的大部分地区，寒冷的天/晚数量（TX10P/TN10P）的数量将减少。在两种情况下，整个阿拉伯半岛的非常潮湿的天数（RCP4.5和RCP8.5）将增加。朝着本世纪末，在两种情况下，中部和南部地区都会下降。大雨日将在本世纪中叶的阿拉伯半岛上升。在本世纪末，重度日期的数量将减少并增加，这取决于区域到区域和模型的模型。总体而言，在两种情况下，极端的降水预计会增加而不是在年底下降。在本世纪中叶的中等情况下，连续干燥天数（CDD）将在中部和西部半岛的大面积上增加，而在高发射情况下它将减少。目前的发现表明，为政策目的以及气候变化影响和适应性研究，需要仔细解释气候预测。