Extracting Common pulse like signals from multivariate time series with a non linear Kalman Filter

• Main Authors: Gazeaux, Julien, Batista, D., Ammann, C., Naveau, Philippe, Jégat, C., Cao, C.
• Other Authors: Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Colorado Boulder, National Center for Atmospheric Research Boulder (NCAR), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Mathématiques appliquées de Pau (LMAP), Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Rutgers, The State University of New Jersey New Brunswick (RU), Rutgers University System (Rutgers)
• Format: Conference Object
• Language: French
• Published: HAL CCSD 2009
• Subjects: [MATH.MATH-ST]Mathematics [math]/Statistics [math.ST]; Groenland
• Online Access: https://inria.hal.science/inria-00386802; https://inria.hal.science/inria-00386802/document; https://inria.hal.science/inria-00386802/file/p245.pdf

International audience Afin de comprendre la nature et la cause de la variabilité naturelle du climat, il est important d'expliquer les variations passées du climat par des forçages. L'objectif principal de ce travail est de présenter une procédure automatisée d'assimilation qui permette d'estimer l'amplitude de perturbations fortes mais temporellement très courtes, telles que des éruptions volcaniques, en utilisant des série temporelles climatiques. La procédure d'extraction et de décomposition est exécutée sur des données réelles de sulfate issues de carottes glacières forées en différents sites du Groenland. Le sulfate propulsé par les éruptions volcaniques est transporté via la stratosphère jusque vers les pôles et déposé par sédimentation. Ainsi le sulfate extrait sur ces différents sites constitue un marqueur des plus importantes éruptions volcaniques qui se sont produites à travers le monde. De tels processus sont fortement non linéaires, que ce soit dans leurs dates mais aussi dans leurs amplitudes. Lorsqu'il ne sont pas correctement détectés/estimés, ces évènements rares et extrêmes peuvent être à l'origine d'erreur d'estimation des différentes tendances de l'atmosphère. Ce travail peut être considéré à la fois comme un travail d'estimation d'évènements extrêmes et comme une première étape d'estimation de tendance.