Alavoine, Mégane Émilie
(2022).
« Les problèmes distincts et potentiels de biais multivariés et d'incohérence physique impliqués dans l'ajustement de biais des simulations climatiques » Mémoire.
Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en sciences de l'atmosphère.
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Résumé
L'ajustement de biais des simulations climatiques implique plusieurs arguments techniques et épistémologiques dans lesquels la notion d'incohérence physique est souvent évoquée, soit pour rejeter la légitimité de l'ajustement du biais en général, soit pour justifier la nécessité de techniques multivariées sophistiquées. Cependant, cette notion est généralement utilisée sans être définie. Dans ce contexte, l'objectif central de cette étude est de clarifier et d'illustrer la distinction entre incohérence physique et biais multivarié, en étudiant l'effet de l'ajustement de biais sur deux différents types de relations inter-variables, à savoir une contrainte physique censée se maintenir à chaque pas de temps d'une série temporelle et des propriétés statistiques qui émergent avec un biais potentiel sur une échelle de temps climatique. Pour ce faire, 18 alternatives d'ajustement de biais, qui sont obtenues en croisant trois options uni/multivariées avec deux options de gestion des tendances et avec trois options de regroupement temporel, sont appliquées sur 10 simulations climatiques et sur 12 sites à travers l'Amérique du Nord avec CFSR comme produit de référence. Les variables ajustées sont la température, la pression, l'humidité relative et l'humidité spécifique, liées entre elles par une contrainte thermodynamique. L'analyse des résultats suggère d'une part qu'un cas sans équivoque d'incohérence physique potentielle peut être évité avec une technique univariée ou multivariée, si et seulement si la stratégie d'ajustement de biais considère explicitement que la contrainte physique doit être préservée. D'autre part, les résultats suggèrent également que les techniques multivariées sophistiquées peuvent ne pas être des stratégies complètes en elles-mêmes, car elles ne peuvent pas remplacer le codage explicite d'une contrainte physique. Comme objectif supplémentaire, cette étude rapporte des procédures d'ajustement communes avec des effets probables sur diverses propriétés statistiques de base, dans le but de guider les utilisateurs d'informations climatiques dans la détermination de stratégies d'ajustement de biais adéquates pour leurs objectifs de recherche.
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MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : simulations climatiques, relations physiques, biais statistiques, techniques d'ajustement multivarié, humidité de l'air.
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