NatureCommunications最新发文！利用XGBoos

Nature Communications最新发文！利用XGBoost和SHAP了解降水足迹的全球扩张热带气旋 (TCs) 带来的降水可能会造成内陆洪水的巨大破坏，并且在气候变暖的情况下变得更加严重。然而，对于TC强降水空间格局变化的认识仍然存在差距。这里我们定义一个度量DIST30，作为从聚集的强降雨单元（> 30 mm/3 h）中心到TC中心的平均径向距离，代表TC强降水的足迹。全球 DIST30 以 0.34 公里/年的速度显着增长。 DIST30 的增加覆盖了 TC 影响总面积的 59.87%，其中西北太平洋、北大西洋和南太平洋的增长尤其强劲。 XGBoost机器学习模型表明，DIST30月变化主要受TC最大风速、位置、海面温度、垂直风切变和总水柱水汽控制。北半球 TC 向极地迁移对全球 DIST30 上升趋势做出了重大贡献。虽然人们一致认为，根据克劳修斯-克拉佩龙方程，TC降雨率将随着气候变暖而增加，但不同模型中，随着海温变暖，实际降雨增量的变化高于或低于 7% °C-1理论速率23,24。迫切需要了解模型与观测值之间的不匹配，特别是当人们移动时，降雨增量可能如何变化距TC中心一定距离10。因此，这里我们将 TC 降雨量指标 DIST30 定义为从聚集的强降雨单元 (> 30 mm/ 3 h) 的中心到 TC 中心的平均径向距离，并按其降雨率加权（参见方法）。与现有的TC降雨空间指标25-27相比，DIST30对聚集的强降雨单元中心到每个TC中心的距离有更概括的描述。它为了解TC强降雨造成的潜在主要内陆洪水风险提供了更直接的方法。 DIST30 基于 41 年质量控制的高分辨率全球降水数据集 (MSWEP) 构建。我们的结果表明，DIST30 在全球范围内以平均 0.34 公里/年的速度增加，其中在北半球海陆边界地区和中纬度地区观察到更强的增加。基于我们的可解释机器学习算法（XGBoost），TC最大持续风速（中心气压）、TC位置、SST、垂直风切变和总柱水汽是最重要的因素。 DIST30 与中纬度地区的垂直风切变表现出特别强的正相关关系，这解释了 DIST30 最近全球增长的趋势。