Verificación de pronósticos

La verificación de pronósticos es un subcampo de las ciencias climáticas , atmosféricas y oceánicas que se ocupa de validar, verificar y determinar el poder predictivo de los modelos de pronóstico . Debido a la complejidad de estos modelos, la verificación de pronósticos va mucho más allá de simples medidas de asociación estadística o cálculos de error medio .

Para determinar el valor de un pronóstico , necesitamos compararlo con una referencia, o un pronóstico mínimamente preciso. Existen muchos tipos de pronósticos que, si bien producen puntuaciones de habilidad aparentemente impresionantes , son ingenuos. Un pronóstico de "persistencia" puede rivalizar incluso con los de los modelos más sofisticados. Un ejemplo es: "¿Qué tiempo hará hoy? Igual que ayer". Esto podría considerarse análogo a un experimento de "control" . Otro ejemplo sería un pronóstico climatológico : "¿Qué tiempo hará hoy? Igual que, en promedio, en todos los días anteriores en esta época del año durante los últimos 75 años".

El segundo ejemplo sugiere un buen método para normalizar un pronóstico antes de aplicar cualquier medida de habilidad. La mayoría de las situaciones meteorológicas presentan ciclos, dado que la Tierra se ve influenciada por una fuente de energía altamente regular. Un modelo numérico meteorológico debe modelar con precisión tanto el ciclo estacional como (si tiene la resolución suficiente) el ciclo diurno. Sin embargo, este resultado no aporta información adicional, ya que los mismos ciclos se pueden predecir fácilmente a partir de datos climatológicos. Los ciclos climatológicos pueden eliminarse tanto del resultado del modelo como de los datos reales. Por lo tanto, la puntuación de habilidad, aplicada posteriormente, resulta más significativa.

Una forma de pensarlo es: "¿Cuánto reduce el pronóstico nuestra incertidumbre ?".

Christensen et al. (1981) ^{[ 1 ]} utilizaron el descubrimiento de patrones de entropía minimax basado en la teoría de la información para avanzar en la ciencia de la predicción meteorológica a largo plazo. Los modelos informáticos meteorológicos anteriores se basaban únicamente en la persistencia y eran fiables solo hasta 5-7 días en el futuro. La predicción a largo plazo era esencialmente aleatoria. Christensen et al. demostraron la capacidad de predecir la probabilidad de que la precipitación sea inferior o superior a la media con una habilidad modesta pero estadísticamente significativa a uno, dos e incluso tres años vista. Cabe destacar que este trabajo pionero descubrió la influencia de El Niño /Oscilación del Sur (ENSO) en la predicción meteorológica de EE. UU.

Tang et al. (2005) ^{[ 2 ]} utilizaron la entropía condicional para caracterizar la incertidumbre de las predicciones de conjunto de El Niño/Oscilación del Sur (ENSO) :

${\displaystyle R\approx \sum p_{i}\ln {\frac {p_{i}}{q_{i}}}}$

donde p es la distribución del conjunto y q es la distribución climatológica.

La Organización Meteorológica Mundial mantiene una página web sobre la verificación de pronósticos. ^{[ 3 ]}

Para obtener información más detallada sobre cómo verificar pronósticos, consulte el libro de Jolliffe y Stephenson ^{[ 4 ]} o el capítulo del libro de Daniel Wilks. ^{[ 5 ]}

• Glosario de métricas de verificación de pronósticos del NWS
• Página principal de verificación del NWS (EE. UU.)
• Verificación de pronósticos del Centro Nacional de Huracanes de EE. UU.