Ensemblekörningar

Ensemblekörningar är en metod inom simulering där flera körningar av en modell genomförs med variation i startvärden, modellparametrar eller i vilken uppsättning modeller som används. Syftet är att fånga osäkerhet i prognoser eller scenarier och att tillhandahålla sannolikhetsfördelningar snarare än ett enda deterministiskt utfall.

Osäkerhet i modellerade system uppkommer främst från initialtillståndet och från hur modellen beskriver verkligheten genom sina parametrar och antaganden. För att skapa en ensemble används olika tekniker: perturbationer av startvärden inom rimliga felmarginaler; variationer i fysiska parametrar eller i modellkonfigurationer; användning av flera modeller (multimodellensemble); samt upprepningar av samma modell med olika perturbationer.

Användningsområden inkluderar framför allt väder- och havsprognoser, klimatmodellering, hydrologi och riskbedömning inom teknik och infrastruktur. Genom ensemblekörningar kan man få en sannolikhetsfördelning för prognostiska variabler och därmed bättre kommunicera osäkerhet till beslutsfattare.

Utvärdering av ensembleresultat fokuserar på hur väl spridningen speglar verkligheten (kalibrering) samt prognosens förmåga att ranka utfall. Vanliga mått innefattar spridningens kvalitet och reliabilitet. Viktiga utmaningar är att uppnå rätt balans mellan spridning och bias och att hantera de ökade beräkningskostnaderna av större ensembler.

Effektiv användning kräver ofta dataassimilation för att uppdatera startvärden med nya observationer och därigenom hålla ensembleprognoserna relevanta.

---