Transcript
Page 1: Cascading model uncertainty from medium range weather … · Cascading model uncertainty from medium range weather forecasts (10 days) through a rainfall-runo model to ood inundation

Cascading model uncertainty from medium range

weather forecasts (10 days) through a rainfall-runoff

model to flood inundation predictions within the

European Flood Forecasting System (EFFS)

F. Pappenberger, K. J. Beven, N. M. Hunter, P. D. Bates, B. T. Gouweleeuw,

J. Thielen, A. P. J. De Roo

To cite this version:

F. Pappenberger, K. J. Beven, N. M. Hunter, P. D. Bates, B. T. Gouweleeuw, et al.. Cascadingmodel uncertainty from medium range weather forecasts (10 days) through a rainfall-runoffmodel to flood inundation predictions within the European Flood Forecasting System (EFFS).Hydrology and Earth System Sciences Discussions, European Geosciences Union, 2005, 9 (4),pp.381-393. <hal-00304846>

HAL Id: hal-00304846

https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00304846

Submitted on 7 Oct 2005

HAL is a multi-disciplinary open accessarchive for the deposit and dissemination of sci-entific research documents, whether they are pub-lished or not. The documents may come fromteaching and research institutions in France orabroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, estdestinee au depot et a la diffusion de documentsscientifiques de niveau recherche, publies ou non,emanant des etablissements d’enseignement et derecherche francais ou etrangers, des laboratoirespublics ou prives.

Page 2: Cascading model uncertainty from medium range weather … · Cascading model uncertainty from medium range weather forecasts (10 days) through a rainfall-runo model to ood inundation
Page 3: Cascading model uncertainty from medium range weather … · Cascading model uncertainty from medium range weather forecasts (10 days) through a rainfall-runo model to ood inundation

������������ ������������������������������������������������������������

���

��������������� ��������������������������������������������������

������������ ������������������������������������������������������������� ������� ��� ��� ������������������������������������������ �������������������������

��������������� ����������������������������������������������������������������������� ���������!���

��������� ����������������������������������������������������������������� � ���������������������!�������"����#!�����������������������$������ �%���&"�'(��)����(�*�+��,���"��-���).��/00/�� ��

���������������#��*������!��1��,#�##�-���2�������,��,�3

������������ �������� ��� ���� ��� ��� ������� �������� �� ��������������� �� ����� ���� ������ ����� � �� � ����� ��� ��� ��� ����� ��� ����������������� ���������������������� ��������������� � ����� � ���������������������������������� �������������� ����������������������� �������������������������� ��������������� ����������� ����������������������������������������������������� ���� �� ��� ����� ������� ��� � ����� ��������� � � � �� ��� ���� ����������� �� �������� ���� � �������� �� �� �� � ������� !"#���� ������������������� ���� � ������������������� �����������������$"��� ����������� ���������������������������������������%� &��������������������������������� ������ �������� �'������������������� � ��������������������(������� ���%�)��������*��������� �������(%*�������� � ��������������������������� ������������������������� ��$+�,�-������ ���� ����������������������������������������%� &����#&.��������)�������� ����������������� ���� ������������ � ���� ������� � �������� � ����������� ���� ��� ����(%*�������������%�)����������� ��� ������������������� �������������� ��������������� �������������������������� ������������������� � ������� � �����������������'������� ������ � ������ ��� ������������������������� � ���� ��������������� � ���� ������������������������������� ������� ��������������������������������� ������ ������������������������ ��/���������� ���� ����� �������������������� ����������������������� �������� ���� �� ������������������� ����������������������������������������� �����������

��������0���������������������� �������������������������������(%*���%� �����

������� � ��� ��!��"�����"������������������""���!��#����$ ���� %�� � ��� ��!������� �� � �� �&�� �� ��� �$�'������� � ���!����������(�����$���������$���&������ �������� �������� ���#�����&������� ��!�� !��� )�� ���� ���� %���� ����������� ��$��� $�������!��&����� %�� � �� � ��!��*��� �� +���,�� ��"��������� -����� ��-*,"�� �� �� ��� ������������������$������������&���������+������.�����/�.� � � � !��#���� ��0 ����� � ���%����� �$� ���������!%������������ ������$���$����������� �$$��������!����������%������� ������$���$����������� ��� ���

$�����1&�� !��!����� %���� �� � �� � �$$� !���������.�'��� ��� �� �$� �������� �� ��� �$� � ���� ��������!����������!����������'(%�������������'���$����� ���$�����1���������������&� �������!�������$$�����������������&�������%�����!����$���!������$ � ���� �����$�����%� &�� ������., ���� �������� �� !�������������1���� �������� �

$ � ������ ����$$�����!���������!������������� �������������!��&�������1�����&���%����������.�,�� ���$��������$����2�!���� &�����������!��&������ �������1����������� �������� ���! ���� !�1��� �� ����� ����������� ������ �������� &�� ���1��� ������ ���� ����

Page 4: Cascading model uncertainty from medium range weather … · Cascading model uncertainty from medium range weather forecasts (10 days) through a rainfall-runo model to ood inundation

�������������� !�"�#�$�� %�&�'����� ��(�#���� #�)�*���� ���� "�)��� �����+���"���,��

���

������� ��� � � �� $���� ����� ����� 1�� � ��!��&������������.�+�$���$��������� �1�&������������� �&�����!�������� %(����������!��������������$�� ����$��$������!��������3�� ���������'�����!�������� ���$ ����������$�� ��%� &�� ���$���$�������������$$������������������ ��������� ����� �.�.���1����� ��-���)��43�5� %��������1������)��6�.� �-�&����&��������� �!���� ��������%�������&������ ��� ��������������������7����$�)�8�� '�� �����������)����� ���!���������.� �����$���$�������������������������%��� ������� �����$� ����� ���������! ��������������� ��������&�����$� �� ��� ����� ��� � ��!������$� ������ ����������� � %(�����!��������������9 �77����.��)���3�:�1��1��9�����)�;;3�����������.��)����� ������������1 ����$$�����!��%������� ��$��������

�$� $����� � �$$.� ������������ �������� 1 �� ��� ������ ���� ��� $������� ��$����� ��� ���� �������� %�� � �����!����������$�� ������������$��1��������% ��� �������� � ��!��%�����$�'�1���� �������� ���������������!����������$�� %(��� �����������������$���!�������� ���������� �����&��.��$$����&��&� ����$�� ��!���������0 �����%�� ���������������������$$������%��������!��� �������������� �� �������������� ����� ��� &�� �������������������1�� �� ����!���$����������'����!���! ��$�������&������&����&���$���� �� ������!���� ���'�� !���� ������������9�&�����!�����.�� ������ ��!��&�&������$$�� �������'���� ����!���������������$��$$����&�!�������&� �������������������� �������$������$��1 ������! ��1�� � �� ���%����� �$� !������� &� ��� %����!������$�������!����������1�� � �������������� !���� .�� ���/�.� � �� !��%���� � �� ��� � �� ������% ��� ������������������1�� ������$$���������������������� ��$$����� !�������� $��� �� � ����� ������� ��� ��!��&�����1���(!��������%�����!��%����1 �� � ���������������������������%���&%����1�� �1 �� ��������������!�������&� ����9�&���)�;������)�.��� ����1����� ��%������ ��&��%��� �������� �� � �� !���������� �$� � �$$������������!� ����%��� �� ����������� ����$��$�������.�������������������!!��� ��� ��� ����������.�����

������ ��� ������ ����� �����&�� ��� � �� ������ �$������ ������!����� � �% ���������������� ������� ����%������ ����������������� �����$�����!������������� ��&���� �� � ��� 1���� ��&��%��� $$���� � �� �����!���������*�'����9����������.�<����������$$����&�&� ����$�������!������������������%�����%�����% ��������������%���&��������%��&��%������� ��&��� � � ���%����.� ������ � ���� 1���� %�� ����� ��&��%�� ����������� ��!�����������$�$������ �������$����1&��!��!���������!� ����%�� � �� �������� �� � �� �$$���������!�����������<��������.��)��;������3

=!!�%���������.�� ��!����(%3�+���1��7���9�&��)��;�����/3�+���1��7����.��)����)��4�.����������� ���$������������$������$���$��������

� �� � �� ��� �$$���������!������������� ��$�����1&�$�������.��� �������$�� �������� ���������1�� ��(����� ���$��������� $���� ����! ����� ��������� ����$���$���������$������$�������� �$$�$�����������$���� �$$����$�����1&����� �����$�������.�� ����������$$�� ��� ��� ��� ��������� ����� ������������� ���� $���������� �� ����������� �� � �� ��$���������������.>���������������$$�� �������'��������� ������������$�� � ���������� �� ���� %�� ��� �$� � ���� ���! ��������������� !���� ����� �� � �� ����! ����� $�������.��������������(����������������$���%�������������!��� ���� ����� $���� �$�*���� -���� ��� ������� �0 �.���1�&������� � �����!��2������������������� ��� ������ ���! �������� �$���%��� ��� !��$���� � � � ������$ ������� ��$���������������$�� ������ ����$� �� ����������%��� ��&�������%�������!!��2������� ���.� ���� &�� %��� !��&�� �� ����!��� ��� ���� 1��

���������������(�����$�����$����������������.��� ��%������������1�� ������$�����$�!!��2�������.�.� ��9����� $��������� ������� �?�7��7��$�1��7�� ����3?���'��������.�����)�3�� �����@�����,�� ������&�������%���$����������?�������.��)����3�� ��+�&���"��1"�����������������*��������.��)����3����$���" ������� ���� �A� ��� ����3�A� �� �� 9�&��� )����3� � �������7���B�'��� ���������������������� ��B������ ����+���1��7���9�&���)��;�����/3�+���1��7��� .�� )����.� ��1�&���� ��� � �� ��$������� �������������� � �� �������� ������ ��� ���� �1����������!����� ��.�.� $����1�� ��� !��������� ��� � ��$��8� �$$� ������� ��� $���� � !������ ���� ���� ��� � ������������ �� �� �� ��� ��� '�1� ��� � �� � ���1 �� �!��!������ �� ��������$�����1�� ���$������������ $ ���� ��1� ��� � � ����������.�@���� � �� � ��B���������!�������� ������!�������������!��������������$��$$����&��������!�������&� ���% ������������� ���������� %���� �� !��$������ �&� ���������!����%���&����.� ���%#����&���$�� ���!!�������������� ����$���1��'

1 �� �������� ��������� �� � �� � ����������������������� �"��.� )�.� �� � �$� � ���� ���!����� ��� ��%��� �� �������.�>�� ��$����1����� ��!��%��������� ������������!������������ ������������1�� �� ����$���$�������� �� � �� ��$��(� �$$� ������ �� $����� � �� $����� ����������.�<�$ ���������!�����$��� ����������%����� �� ���!�� �$� � ��� !!��� �� � �� ������ ��� ��$������ ��=!!�%���������.����!����(����� 1���� 1�������������� �������.�������������+���������������$��������������.

Page 5: Cascading model uncertainty from medium range weather … · Cascading model uncertainty from medium range weather forecasts (10 days) through a rainfall-runo model to ood inundation

������������ ������������������������������������������������������������

���

������ ���������� ������� ��

������������������������ ���������

�������

� ����$��� $�������� ���� �� � ����� ������%������ � �� ��!��-�����$���*��� ��+���,�� ���"����������-*,"���������������%���$���������'�1��� � �����%���=��������������������=��.�� ����!��&�����������������������$������������������������������$���� ��2�� )�� ����1�� � � ����� ����� �$� ;� '�.� >� �������� ������������� $������� ��� !��&������1 �� � ��� � �� ������$�������� !��� �%������ �� �������� ��������'������ �� � ������!����!����!��&����%������!����!������!���������.<���������������!�����$�� ���-*,"�@ �������,�� ��=�����������������%��$� ����� �%����$���$�������9 �77����.�����)3�*���������.��)��43�=����������)����� 1���� 1����.�������.+�$��� $�������� ��� &��%��� $��� �� � ����� �0 ��

�!!��2����������'��%�����'��� �� ��� � �� ����� ���!��&���� ��)�(���!�����.�� ��$����������� !����������1�� ���&�� ������������%������!��� �%������$�� ������������������� ��������$�� ��!�����.�" �� ��������� ���=���� ���� � ��� ����� �$� ����������� ������ � �� ��!����������� ! ������ !��������� ���(������ ���� ����! ������� ����9 �77� ��� .�� )����.� +�� ���� �* ���� �9 �77�����)�� &��� �1�� ��%�� ����� �����! ������� �� ��� ����� ���� &�� ���� �%��� !�����&�� ��!��� �!����!������ !��������.� � ��� ���� � ���$����� � �����������������$�� ��!������� ������������$ � �����$���.>� � �� ��� $ � ���� 1�� � ���1��� ���! ���� !�1���� ��� ���2!������� ��� ������������ ����1����%������������ ��� �$��������1���� %�� !���������� $��0 ����� �� � ����������%����1����%��� .>��������!����%���������1 �� ����������%���$���������

�������'���������� ��� ��� ��.�� ������� ���$�����'����0 ������'���.�� ��!����%�������$�����������@���� ��$����������� ���%���&�����$����$����)���������������������&������ ��$���������$�������������$�����������1���%������&��%���� �����%����2!��������� ����� ���������!����������� ��@,=������������$���������������&����)� � ������1������������&��.�*����&����� ��0 �������$

1 �� ���� ��$�����������%������!��������� ����!����$��$���!��%%������������������ ����.

������������������������ �������

�����

� ��� �$$��������������� ���� �������� ��B��"�������������� +���� ����3� ��� +��� ��� .�� ������ ���)�.�� ��� ��� ������% ����������1�� ��1����%����&�������B��"����(,9��� ��������� ��������� ���������%��������� �%�� ���� ��� !��&���� ������ ������� ��������� $��� � $����!���������&�������B��"����(""��� ������ �$����)�'������$������������%����1�� ��) ���������!.�B��"����(""���%�� � ������� ������ �������$���������$���������!��������� ��)�'������.B��"����(""� ���� ��!���������� �$� � �$��� �

� %� �$���$��1�!���������� ������ �!������ ��)�'����������.�� ��� �� � � � ������ ��������� �$� ����� ��� ���� ���������������� ���!����������%���%�����$����!���$��������&����������!���� ��!���������!���������� ���������%��������������� %(�����!��������������$� �����!��2�� ��������� �������������� ����$�� ������$��1�!� 1��.�� ����������%������$�� ���$$����&�&� ����$�� ��!��������1������������%���������.������� ��� ��%���� ��&���%�����!����� ��!�����������$�� �������$���� ���������!������1 ���%���&�����$������&��%����!��������� �� ����$�� ��������$���$��������.� ��!!��� �������������%��������%������� �������

B�'��� ���� ��������� ��������� ��B���� ����!���9�&����9������)����.�� ���!!��� ���#������ �������$��!�������������!�����������$&� ���$���0 �$���������!��� ������������� �������$$�����!�������������� �� !��� ��� ���!�%��� ��� �� ������ ��� ������9�&���)��/�.�=��������������1�� ����� ��%� &�� ����� ������ � �� ���1� � �&� ���� �$� � �� � �! � �������� ������ $���� !������� �������� ��� �� �� �������.�� ����$$�����%� &�� ������ ��������%����������1�� �������&����'��� ��������������� �1�1���� �� !������� ���� �� !��$������ � ���� � ���%����� ������������!�����.�� ����'��� �������%�� !��������1���%������&��%����1 �� ���������������� ����#������$������������� �� %���� �(%� &�� ��� �$� � ��� ��� ��

Flood InundationModel Uncertainties

Rainfall RunoffModel Uncertainties

Atmospheric ModelUncertainties

Predicted Risk ofInundation Maps

Predicted Risk ofDischarge LevelsUncertainty Propagation

Results

&����!�������������������� ������ �� ��

Page 6: Cascading model uncertainty from medium range weather … · Cascading model uncertainty from medium range weather forecasts (10 days) through a rainfall-runo model to ood inundation

�������������� !�"�#�$�� %�&�'����� ��(�#���� #�)�*���� ���� "�)��� �����+���"���,��

���

!��&���� ���!�%��� ��� �������$� � ���1���� �"�������.�����/�.� � �%� &�� ������ ����������������������$����%�

� �� �&� ���� �$� ��$$�����*����-���� ���������� �$!�����������.�<������� ��*����-������ ����$�B��"����� �1�&�������������% ����������1�� ������� �%����$��������������������� �%����$�!����������0 ��������� �������������1� ��������&������������! �������� ����.� ���$����� ���� ����� !!��2�������1���� %�� ��0 ����.������ � ��������� �$� � ������� ������&�� !��������1�� ����$��� ������ ��������%������!��&�� ���2!������1�� �� �������.�>����������!������&��%���!��������� � ��� ��� ���� ��� ���&�����$� � �� � �$��� ����� �����1��������$���� ���� %�� !!����� � � ���!����� $��� � �!����������� ��1 ����$����.��>�� ���1��� ��������������$�� �����%�����!��%����1����� ��������$�����.��%��)���&����� ������$�� ��!��������� ��1����&�������� �*���� -���� ��!���.� �� � ������ ��������� 1��&� ���� ����� �%���&��� ���� �������� ���� �� � � !������%� ���� �$� � �� ������ $����� !��� � ���������.�<��� ��������������!�� ��%�����������������!������� ����� $��� ���&�� �� � %��� ����� $���1 �� �%���&������� ��������&��%��.�� ����������!����!�����!��%�������2������� ����������� ���1�����������������! ��������0 �������.

������������������������ �� ������

�����

<��������!!��� �1�� �'�� ����������� �������� �� �� ��� �����������B��"����("=��9������:��+���������.� ��� ��� � ���!��$���� �� ���������� � �� ���%���� � ��(���������'���������!����������$�� ������ ��$��1�1�� � ������ �0 ��� ��!����������$� � �� $�����!��

�&���1 �� � �1�(��������� $��1� ��� ��� ����� ���� ����������������!�.���!������������������ ��������$�� ��������$�)�8)�� ��1�� ���������!���$�� ���������$�)�.�,�� �������$�%��1���)�����)������������!�������! ����������������'��!�=-�$���$ ���������$������&�����$�C)��� � ��� ����� ��� C���� ���� ��� ����.�� �� !!��� � �� %��� �1����%���!%����$�!����������2�� ��$������2����������$����!��2����1(�������!���! ����������!��$&� �%���1�� �������&�� ��� ����������$��� ������9���������+��������3�����������9��������/�.�9� ����������������0 �����%��� �����������������������$�� � !�������$��1� ������! ���� �� ����$�� ����� �%������������.�D� ��� �! �� ��� ��� � �� � ����� ����� �� �� ���� :������ ���&����*����� �$� � �� $����!����!���! �� ���!������ ����&��� $���� ����� ������(! ��������������������������������%�����$��������� ��� �������������1��� ����!� ������!��.�B������ ����������0 ������ ���!���$�������$�!�������$��$$����&�� ��� �� $����� !��� �� � ���� !��������1 �� � �� �������%���!���$������!������$����� ����! ���������.<���� ����� ���!��$������ �$� � ��� �� (��������

���%�����!��%���������0 ������!���� ����������������'�1� �� ��� ������ ���� ������� ����� ������ ��� �����&����������&�����$�����!����� � �������&��� ��!!��2������!����������$�� �������������$�����!����$���� �� ���<����� ��� .�� ����3�+���1��7� ��� .�� )��4�.�<�� �!��&�� ���� ���������1�� ������ ����� ���������$$����&�&� ����$��� � ����$���� ���� %(��� �����$�����!���������� ���!����&���� 1� ��� %�� � $$������ ��� �%��%� &�� ������ �����.�"���� ����� ��������!��������� ��!!����� ���� � ����!��������1����&�����%���������������� � ! �������� $���%��� ���� �� � �� ��� ������������� ����� �%���&��� !������ �$� $����� � ����

��������� � ������������� �� ����� ����� ������� ��� ������������� ���� ���������������� ��������� ��� ������������������� ��������� ����������������������������������

������ � ���������������� ������������ ����������

!����������������� � ���� �������������������������"��!# $%�&'!��������� (�#)#(!����������������� � ���� ������������������������"��!* $%�&'!��������� (�#)#(���������������������������+�����!# � !���� �����,����������������� (�#)#�*��������������������������+�����!* !���� �����,����������������� (�#)#�*!����������������� � ���� �������������������������������"��-# $%�&'!��������� (�#)#(!����������������� � ���� �������������������������������"��-* $%�&'!��������� (�#)#(��������&������������������.� ��������/���� (�#)0��������&���������/������������./ ���������,����������������� (�#)#(��1�����������2����3���1���� 24$&&����������������� (�#)#(��1�������� ��������������������������������������1��� '1�����2������� (�#)#(

Page 7: Cascading model uncertainty from medium range weather … · Cascading model uncertainty from medium range weather forecasts (10 days) through a rainfall-runo model to ood inundation

������������ ������������������������������������������������������������

���

����&��� $���� ����� ! �����! �� �� ��������� ��� ����<!��� ���+���������.<��� ����������1 �� � &��%��������$����!��&�� ���

� � ���%������������1�� ����������������.�� ���2�������� ���� ����� !��%�����1�� � � � � � !!��� � �� ��������!����%������ �������.

������ �������� �������������������� ������������� ������ ��� � ��� ������������������� ��������,�� ��� ���������������%���%�&����� �������$�������������� ������������$���$��������&��%�����������%������� �� ������ �����������������$������������������$������� �� � �� ������� ����%��� ����� ����E� ����� 1���� 1����.�������.��� ���$���$�������� � ���%�� � � �� � ���� � ��%� &�� ��� �����������$� � �� � �$$�����������������!��&���� !���������� �����! ��������� ��%� &�� ���$�����1&���� ����������.����������� � �� $�������� � � ��� � �� %�� �������� �&��� �����%�������$���$����! ����� �$$�!������������$������ ����������.�>����%�������������� ���&��$���������!���� �$� %� &�� ��� ��� ������� � �� ����� �%��� �$��� ��������0 �����1� ���� ���!����!����.�<�� ����� �� ����$���$����������%��!��&������������ � ��%���%���-*,"�� � ������%�����! �������� $���%�����&������������!������=-�������.���1�&���� ����� ����!���$������% ����������� ��!������ �� � ��� �� ���� � � � � ��'������ &���� ����$���� ���! ������ ���� ����� �&�1 ��� ������������ ��$$(��������� ����������������������� ���� �����������.� ���� ��� �1��1��� �$� �����&��� � ��� ���! �����

!��%���.�D��1� ���%��������!��$�� � ��� �$$����������$�����1&���� ������������$����2�!��� ����� ����!��$����$���$ �������������2!��������B�������.��)���3+���1��7���9�&���)��;�.�� ���� ������������ ���� � �%����$�� ����0 ����.�� ��������!!��� � ��%����'� ���� %�� ���� � �� ����!�� �$� $ ������ ���������� �$!�����������.� ������!���$�$ ����������������������0 ����� ����

$����� �������$��0 �$������1�� ��� ���B������ �������.>������������%���������&� ����!������� ����1����%����!������������ � ��!��&��������!�%���$��� ��� � ��%���&����.�� ����1��������������%������1 ����������� ����$ ���������� ���&� ����!��������� � � �������������2!������� ��� ���1������$$������ ��1����1 �� �� ��� ��&�� ���!�%������ 1�� � ���!���� ��� �� !���� ��!��$��������� �����1����!��� �������1 ����$$������� ������1 �� ������$��������.���1�&���������� ��

� �� ���! ������ % ����� � �� �� �!���� ������� � �!���� ���!��������������%�������$����1�� ��1 �� �� �����$$������������������ �� ����%��1���������.�� ��� �� ���� ��� ��� �����$�� � �� %� &�� ��� ��� ������ �����$$����� $ ������ ��!���� �� ��� ���� ��!�������&�!������������$����� �$ ��������!����� ��$��������.�����!������� ���!����� ����� ��%� &�� ��� ������! �

!���������%��� ����$��(� �$$������������&��!������ �� ��&��� ��1��'� � ���� � �� ��� �$� � �� ��� � $���1 �� ��� ���������������� ����'��� &��%��������$����%��� ��������������1 �� � ������! ��������!��������� �� ��� %�� � ������������� ��.�� ������� ���������� �1������� ������! ��%�������!��������� ���������'���������� ��� ���1����%��������������$$������� �����.�>�����!����%�����$������ �������$�������$�������� �%����$��� ������������� ���! ������ ��������� % �� � ��� �� ��� ��� ���������$�����.�� �������$��������� ������������%�����������������=!!�%��������9�&�����!�����.��� ������$� %� &�� ��� ������! �� �� � �� %�� ��!�������� �!���������%������������������ �%����$����������1��� ���%�� � �� � �� �$� ��'��� ����1��� ��� �$� ��� � �� %� &�� ��!��������������� ������.� ������ ���1������ ���� �����$��� $ ������������$

!����������� �� ��� ����������� �����������������$�������� ���������������! �������$�����$ �� ������� $������&���1 �� ���� ����� ��)��/.�"��� � ����&��� ��� ���1���!���� ���� � ����� %(��� �������������%�������� �������������� ��$�������!��������$����� � %(��� �1�������1������&���$�����.������� ��� ����!���������� ��� ����� ������&�� ��� $����!��� $�������� � �

n=52 n=6 n=10

Rainfall

forecast

Rainfall-Runoff

model

Flood Inundation

model

&����+��������������� �������������� ��������� � ����� ��������������� ����

Page 8: Cascading model uncertainty from medium range weather … · Cascading model uncertainty from medium range weather forecasts (10 days) through a rainfall-runo model to ood inundation

�������������� !�"�#�$�� %�&�'����� ��(�#���� #�)�*���� ���� "�)��� �����+���"���,��

���

���$$������1��$�2��������F�.�4.�<�*����-��������� �������� ��� ������1�� ��� ����� $��� � ��)��/��&��1�� �*��G���� $������� !�������� $��� �� � � %(��� ��1���������� �$������$����� �������.�������.��.� �����%����!��$������!������������$����� ��������1����� �� ����$���� ����� ������$�� ��)�����&��.� �� ������������������ ����������"��.��.�<�����

��$���$����������� �������! �������� ����$��(� �$$������� 1 �� � ��� ��!�������� %�� � ������ �%��� �$!������� ����� �4� �� � ��� ����.�� �� ��'��� ����1��� ���� �$��1� ������! �� �$� � �� ��H4� ���������� % ����� � � !������ %� ���� �������� $��� � �� � �����������1 �� ���������!��������%��������� �%����$�!������������)����� ������������������� �����! ������% ����.� ���������$�/)�����$$������ �����������% ����������! ���� $��� �� � $������.� >�� ��� !����%��� ��� ����� ��!�������&��!����������$����� �������������.

������� �� ����� �� ������� ���� ��!���������!����������$���� ����$��(� �$$�������1�������� �����%�� ����� ����'��� ������� ������������1�� �� �%� &�� ���!������� ���� ������� � ��$��(� �$$$������� ��� �� ���� ��� %�� �0 ���� ��'���� �� ������G.� >�� ��� ���$�������������������'��������!������� �!����%� �� � �� ��'��� ���� �$� ��$$����� !������� &� ����%�����.� >� �������� ��� ��� ���� !����%��� ��� ���! ��!���������!����������$���$��1���&����������� ��� �������!������� ����� ����I�$�����!������������� 1���� 1

���.������3�=!!�%���������.�� ��!����(�����!���$� ����� !��%%�������.�� �� �$������� ������ �$� � �������� ��!�������� �� � ���'� �$� � ����� �� � �� �&��!����������� ���� � � ������ ��� ���� ����� ��� ��� �������� ����!�������'�����������������&�������� ��! %���."��� � ��!�����������$� $����� � ����� ��� ����������� ������� ��� � !��������� 0 ����� $��� �� ������� ����� �����1 �� � ��� %���� �� � �&����� ��'��� ������� ��.�� ����� ���������! ����%��� ���!������ ��!��$�������$�� ���$��8� �$$� !���� �� ��!�������� %�� � �� � � ���&���'��� ����1��� ������������1�� ��� ��� ������$�!������������ ���� ������! ���1�� �� ��!��$��������� ���$���� �����%������$�� ��$������ ����������

���� ��� ����������������������� ����� �������� $��� ������� �������� � �� � � � �$�����$����������������1�������������%���!!���������� ��*� ������ ����� !�������$�*���'��C�) ����'�����9���� �.�:��� ���� �%���&����� ��� &��%��� �� � �9��� ���� �������������� �� !������%� �����$�� �/�('����� ���� �����%���� ��B��"����("=�$������ ���������.�1�� ��$$����� )�(��� ��� $������� �������� 1���

&��%��� $��� � �������� �&� ����� ��� ������� �� �)5 ���)������)�J������ ���� �����������5 ���)����������)�J��.�� ������������ ��%���� ��������&� ��!����%��� !�������� �0 ���$���� ��� �$$��������1 ��

500

1000

1500

2000

2500

23.12.1994 01.01.1995 11.01.1995 21.01.1995 31.01.1995 10.02.1995 20.02.1995

Dis

char

ge

[m3s-1

]

Date

Prediction Period 2

Evaluation and Cluster Period

Prediction Period 1

&����1���� ������������������ ��� ������� ���������������������������������������� � ����� ������������������������������������������������������������������� �����������

Page 9: Cascading model uncertainty from medium range weather … · Cascading model uncertainty from medium range weather forecasts (10 days) through a rainfall-runo model to ood inundation

������������ ������������������������������������������������������������

���

�����������5������������������������6������������������������������������ ������� ������� �����

��� ����������������� ������������������ �������� ��� � ��������� ���

# (�78*9 (�7888* (�70#6 (�70(:8 (�7786 (�770:9 (�769; (�76780 (�797# (�79:(6 (�7:#8 (�7:8(

�� ���%�������2���������� ��� ������&� ���.� ����$��8� �$$������� ��%������%������� � ���

$��1������������$�����/�:����%���)������� �� !����� �������� ������$� � �� $�������� �����"��.�/�.�� �� ��'��� ������ ��� �������� ��* ������!����*!!������ ����������%��� �� =!!�%������ ��9�&�� ��� !�����.� � ����� �������� ���1�� � �� ��$������ �$� ������� �� ��&� ���� ��� �� ���� ��� �������� �� � �� $���� �$� !������� $� �� �� �� ����� �� ���� ��� �� ��%���&����.�� ��!��$�������$� ������! ��������! �����������������%�������$�� ����� ����&��������������!�.� �� %� &�� ��� !������� ����� ��� � �� �� ������� ���$ ��������������1 �� �� �1���������$��1�%� &�� �.� �� $����� !��� ������ 1�� !��(���������� �

�%���&��������&��%���$���� ��:����%���)��/�$�����&��3�� ��������������$���������$����! �����������$�2�� �� � ����� �2���� �� �1�� ����� ������! ����������� ������������.

������������ �����

���������������������

<������ �$� � �� $ ������ ���������� �$� %� &�� ��!�����������������!��&�� ������ �������������� �����������$���2�!�����������������!������� ��!������� ��������$�� ����$��(� �$$��������� ��!��$�������$�� ������������ �1����%�����.�� ��!������������ &��%����� �������������� ��� � �� ������! � $��1� �� 9��� ��� � ��!��� ������� ���&� ����!�����.�� ������2��������� ������4�$���������$�� ����������4�$���������$�� �� �� ������ �����$���$���������/���$��������$���� ������%�����$��$�������.�� �� ��� �����$� � ��� ������ ���!� �� � ��������!����������� �1���"��.��.�� ����!�� %($�� ���� �1��� �������K�!�����������$�!������������� ������9��� ��%���� �� � �� ����%��� � �.� � �� $�� ���� � �1� ����������� !��%���� � �� ��� � �� $��� � �� � �� �-*,"$�������������������L�!�( !G���������%���������

����� &��%���.�� ���$����� � �� ��� ����1� ��� &�� ��� %������������$����� ������������.B������ ���%���&��������%��'�����%��� �� �������

%� ������ ��������!��$���������%���1���.���1�&������ ���� ������������ ������ ������!�������� ��1��� �$� � �� �������� %� ���� ��� ���!�%��.�� �� �� ��� �$=!!�%���������.����!����(�������������� ���!%������$� � �������� ��� ��!��� �����!�������1�� �� �������%� ���1 ��L�� �G���$��� ��� ������ ��� � �!��������.� ���� ����������$���������� ����$���$�����������!������%�� ��� � �� !��$������ �$� � �� ������� � � �� � ��������������$����������!��$$�$����)��� � ��.�@�&��� ����������������� ������%���$���������� ������������������� �1� ����� !���������� �� � �� ������ ! ���� 1 �� � ������%���%����������� �� ��� ���������������������$�������.>�����!����%��������� ������� ���!%�������$�� ������ �������

���!�������!�'��&���� ��� ���������!�������&��0 ����������"��.� �� $��� � �� �2�!��� �$� $��1�� �&��� )������ ����.�� ���� ����!�'��&���� ��� ���������������%��� ��&���������.�@� ������� ��� ����!������ �1���$$��������!��������!�������� ��������$���� ����������� �� ������ ���$��������� � ���%���������1�� �� �� ����������� ������ ��������!�����7�� ��������� ������ ����!����.�<����������� �������������1� ��� &��!����������!����%�������$C);K��$�������%������C//K��$�������������C//K��$�� �� ������ ��������������������� &���� � ����$�$��1�%�&�� ��� ��� ����� ���.���1�&����� ����� �������� �1�� �� ��)��� �� ����� ��� ����1���� �����2�������$���)); .� ��� � ���&��������% ����$ ��������&���!����%�������$C4/K��$�������%������C4�K��$�������������C4�K��$���������������� � �� � �� $��1��&��� )��� �� ����1� ��� &�%��� �2������� $��� ����� � � )6�� � ��.� � ��� �2�!����� �������� ����$$��������� ��!!��� �!��!�������� ��!!��� �� ���!����� ��� ��������������� �2�������.�� �!����������������$���$ �� ����������%���$������%�����������$�� ��!��%%�������$��'���������.� ����������� ����$���!�������������� �������$���

�$� ���� �� � �� � ����� !���������.�� �� �%���&������ ������ � �� ������$� � �����! ��������� �% �����# �������%��'���� ���%���&������� ���������"��.�4����$������� ��$������%�&�.�9'$ ������� ���� �� � ��9��� ��(*���'���� ����!!��2�������)������ ������� ���1� ��!��������2!���� ����������� ������%���&������ �������K�0 �����!����.���1�&������&��� ����$$�� �������$��!�����������!��2�$����!���������������� ��������(�������'����� �� �����1�� ��������&������������������ ��%���&���� ��������������%���1������$����%��� ����K0 ����.� ���!����������% �����$�� ����� ����������$���� �

�������<+(����&����� ��������"��.�6���������'%���������

Page 10: Cascading model uncertainty from medium range weather … · Cascading model uncertainty from medium range weather forecasts (10 days) through a rainfall-runo model to ood inundation

�������������� !�"�#�$�� %�&�'����� ��(�#���� #�)�*���� ���� "�)��� �����+���"���,��

���

&����2����� ����������! ��������������� ���� ������� ���������������� ��������"#�����$ � ���% �������#&�� �������%������� ������ �� �������� ����������������'���������� ��������������� ��������� ���������������� �� ������������������ ����������������'���������� �������������� ��������� ���������������������� �� ������� ��

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 20 40 60 80 100 120 140 160 1800.2

0.4

0.6

0.8

1

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2000.2

0.4

0.6

0.8

1

Ensemble forecasts

Control forecats

Deterministic forecastPoss

ibili

ty o

f exc

eed

ance

Time over Threshold of 1500 m3s-1 [h]

&����$�� ����%����������������������������������% ����������������#(&&��� ������������������������������ ������� �����) �� ��� �������������� ��������������������#*(��+���������� ������,

&����-�� ���������� �����������)������� ��,� ��������� ������������������%������� �����-���(./�(&.� ���0(.�! ������� ��������� ������ ���������������%�����������(� ���0(.�! ��������-���� �������� ������������� ����%�� �� ���%� ���������)����� ��������"#

��� � �����&� ��������� � �����! ������� $��� � �� $����� %(��� ��1 �� ��������%�����&��� ��� ���%���&����1�������������� ����������� ��� �������������.�� �������!��2�������$�� �%����$�������'�����!�������� ����

� ������ ���$���� ��������%&�� ��� ������%���&����� ����1����1��� %(��� ������ ��������K�0 �����!����.>������������������ � �!��������������� ��� �� �������

0 50 100 150 200 2500

1000

2000

3000

4000

0 50 100 150 200 2500

1000

2000

3000

4000

0 50 100 150 200 2500

1000

2000

3000

4000

Control Runs

Deterministic Forecasts

Flo

w [

m3s-1

]

Time [h]

Measu

red5%

/ 95%

Quan

tiles or E

nsem

ble F

orecasts

Ensemble Forecasts

Air Photo Overpass at 144h SAR Overpass at 214.5h

<

9

-

Page 11: Cascading model uncertainty from medium range weather … · Cascading model uncertainty from medium range weather forecasts (10 days) through a rainfall-runo model to ood inundation

������������ ������������������������������������������������������������

��

%� ����$� �� �!���������1������&����������������������$� ����������� $��1��!���� ����� �� � �� �� ��� ��������� %(��� ��.>$���������������$�������������� ���������$���������

���������"��.�;��������$����! ������!����!��$������1�� ���!���������� ���� ���%���&���� ���������%���%���&���1 �� ��������������� ����$�� ��$�� ����$�� ����$��8� �$$������ ��� ��!��� ��� � ���%���&������� ������9��� �� ���� � �� ������� $������.� =��������� ���� ����� ��!!��2�������%'$ ������������1 �� ��2!����1 ������&���������� �����1��!������������ ��$����!��.�� ����'� �$� 1���� ��� %�� ���!������ $��� �� ��������

����������������%������ �� � �� �� ����$��������$$����&�$����������$$��������% ������������������������ �������%� &�� ���!�������������������������!��&�� ���&����� �&���.� " �� �������� � ������ �� ��� ��� �$� � ���������%��� �������������$�� ����������!������������� ��� ����$$������%��1���� ��������K�0 �����!������.�.�� ����K� ���������&���!���!!����&��������������������� ��������������������% ��� �� � ���������������������$�!���������.�,�� � ���!!���������$������!������$�� ��$������������������ ��� �� ��� ���������� �$� � �� !�������1 ���� �������%��� �!!��� ���� $������� ���������!��������2����.� �� �� ������ �����������������$���������"��.��������

�$��<+��&��!�����������������������$������!��&�������!�������� ����������������%���$����������$����1� ������ �����%�&�.�� ��������� �� ��� ���� ��� �������� ����������� ��&����� %��1��� � �� ��2� ������� �������������� ������! �����1����� !���$�� ���.�D���$� ���� ��� !�� !�������� � �� ���� ���� �� !!��2������%'$ ������������$���� ��� ������������1 �� ��2!���� �� ��1� � ����� �$� � �� �K� �� ��K� !��������.�� ���������� !����� � ������������ ���%���&�������� �� �� !!������������K�������������������%���!���������.� �����%���2!�����%���1��$�����.�"�����������������%�&����2�������&�������� � ��������'�������%��!�����������������.�� �� ��� �� ���%���2!������ � �� � �� !!��� �������� ��� � ����� ���� �������� � ���� ���.� ��������� � ���� !����$� � �� ������! �� ���%������ � ��� � � ��1��!�'�$��1���$��!��&�� ��!�����3�� ���������%���2!�����

&����3�� ���������� �����������)������� ��,� �����������1������ ������������%������� �����-���(./�(&.� ���0(.�! ������� �������� ������� ���������������%�����������(� ���0(.�! ��������-��� ��������� ������������� ����%�� �� ���%� ���������)����� �������"#�$ � ��,

&����4�� ���������� �����������)������� ��,� ��������� ������������������������� �����-���(./�(&.� ���0(.�! ������� ��������� ������ ���������������%�����������(� ���0(.�! ��������-���� �������� ������������� ����%�� �� ���%� ���������)����� ��������"#$ � ��,

Page 12: Cascading model uncertainty from medium range weather … · Cascading model uncertainty from medium range weather forecasts (10 days) through a rainfall-runo model to ood inundation

�������������� !�"�#�$�� %�&�'����� ��(�#���� #�)�*���� ���� "�)��� �����+���"���,��

� ���2��!������������ �1�� ��������!��$������� ���� � �� �(�������� �$� � �� ���!���� � �$��.�*����&����$$����&�� !������� &� ��� ��� �� � ��� 1�� � �&������ ��� $��� ����� ! ������ ������ �+���1��7� �9�&������/�.

���������������������

"�� ���)��� �1��� ��!����������$�������5 ����1��3� ���� ��������������$���%�$����� �� !�����$������������.>�� ��� !����%��� ��� �����! ��� � �� ��'��� ����1��� ��� ��� �������$�%� &�� �������������� ������� ���1���

%������&��%�������$�����$� !������$�� ��$��������!����� ��.� >� � ��� ����� � �� �� ������1 �� � ��!������ � �%� &�� ��� !������� ����� ���� $��� � ��� ������������� ���� ��������������� ������� ��$��1�1�� ��� ����( � �� !������� �� � � � ����� � ���� �� � �� ��'��� ������ ������%���%���&��� ������%�����.�� ��!���������� $$��� $���� � �� ���� ��$$�� ������ �� �� � �� ��� %�$���.��1�&����� ��!������$�� ��$��1� ��������%� ����������� &��� ������� �������� ���(!��$�������� ��$����6�� � ��.�@�&��� �������� �� ��������%� ����$�� �������������� �������$������&������ �����$ � ��.>����������������������� ������!����� ��$�� ����$���$��(

� �$$�!�������������%��'���� ���%���&������� ����1�� � ������%���$���������� ���!������������$���� ���<+����&���� ��������$�� ����� �����������"��.�))��&����&���� ������� $���� � �� ������ $������� !�����.�� �� ��������1��� �$� � �� ��K� �������� �&���!��� ��!���� ����� �&����� �� � %(��� � ��� ������� ��'���� %�����% �������� �������� ������1������� ������� ����� �� � � ����$��(� �$$������.*����&���� � ��!����������1�� � � �� ������� $�������� �

� ��������$�� �����! �������'����!��&�������� ��%������$� � �� ��$��(� �$$������� ��� ��!��� ��� � �� �%���&������ ������9��� ��� ����� �����������$��($������$��� ��������$�������!�����.���������%���&�������%�����$���� ���������������$������.

����� >����������$������ �����!���������������%�� ��$ ������� ������� ������ ��$��� $�������� �� � ��������������������� ��&������������������$��������������$������������ �.���1�&����� � �$������������ ��!����������$��$��8� �$$���$������ ������������������&��%�� �����.�� ���$����� ���������� ��� ������ ���������� �� � � � � � ������� $���1��'� &�� ��� %�� ��&���!��.�������1��)�(��� �����$���$����������� ��$�����$�������%���� )� ������� �� )� ������������� $��������� 1���� 1����.����������� �������!����%������ �������.@��!�������'��� ������%������������� ������$���$����������� ��������������������� ���� ������ ����!������������ ��1�� �� ������!��%%�����.�� ����$�������� &��%�� ��������! ��$���� ����$��(� �$$�������B��"�����$��� ��)���� $����� �&��� �� � �� ��&���*� ��.�� ��!������ ���������$�� ����$��(� �$$������� ��%������������1�� ����B����������=!!�%���������.����!����(�.������������ �����! ������% ������ �����!������$�� �*����-���� ������ �$� � ��������1���� �����$���� ���$ ������������� �������� � ��* ������!����*!!����� ��� �=!!�%������ ��9�&��� �� !�����.� B�'��� ������ ���� �� ��� %�� ���! ���� $��� � �� ��2� !������� ����

&����5�� ���������� �����������)������� ��,� �����������1������ ������������������������� �����-���(./�(&.� ���0(.�! ������� �������� ������� ���������������%�����������(� ���0(.�! ��������-��� ��������� ������������� ����%�� �� ���%� ���������)����� �������"#�$ � ��,

Page 13: Cascading model uncertainty from medium range weather … · Cascading model uncertainty from medium range weather forecasts (10 days) through a rainfall-runo model to ood inundation

������������ ������������������������������������������������������������

��

�������� $���� � ��� ������ �� � �� %���� �$� ��� � �%� &�� ��� !�������� � �� � ��� ��!�����.�� �� ������ $$���� $���� ���(!��$������ ��$��� !���������� �� ���$���� � ��&� ���$� � ��!���������� ��� �������.� >� � ������������ ���� ������������� ���������������$��������� �����!��&��� ����������� ��������$�����������!�������� ������%���$�������.���1�&����� ��������!�������������!%����$�%��'������ ������$��1��&�����������������������������!��%�������� �.� �� 0 ����� �$� � �� �! �� !���������� �������1�� � � �

� ������������1 �� � ��%������%���������<+��� ��� ! ���� ����� �$� $����� � ����.� >�� �� %�������������� ��� ��� ���������������&������%��!����������1�� ��� �������������$�� ���! �.�� ��!��������� ����� !���������� !��&���� $ �� ��� �&������ � �� � �$����������$��2�������&����������$$�� ���% ������������� �� !!���%� ��������� �������������������1�� �� ��%���&����.<������������ ������$���������������$�� ����$��

!��������������� ���1���� '�1������ ������ ������.�.<���������.������3�?� ��������.�����/����� ���$��������������1�$����.�*����&����$ �� ��������� � �����%���� �������� ���$� �����$�� ���!������$���$������

&��%��������� ��������� ����������������<� ����.�������.��1�&���� � ���!!������������������ � ��� ��������

% ���� �������� �������� ����������1�� � �������������������������������.�<�&������� ��!�����������$��$�����1�������%������ ����������$�� �� ����������� � �� ��$��(� �$$� �� � ����� ���!����� 1��� �!�$ ���� ���1� � �� !��������� 0 ������ �� � �� $ � ��.��1�&�������������������� ���!!����!����������� ������%���2!������$����� � �$ �� ���!�������.

��� ���������� ���1��'�1�� $ ����%�� � �����"���1��'���=��!����M�)(-�()���(���))�� ��!��"�����"���������������� ��!JII�$$�.1����$�.�I�.�� ���-,"����� '���$���!��&�������������� ������%���$�������.�� '���������� ������ ��1�� ���� �� ��&��1���� 1 �� !��&����� ���� �$ ���������1 �� � ��!��������!��&��� ���!!��.

&���!"����� ����������! ��������������� ���� ������� ���������������� ��������""�����$ � ���% �������#&�� �������%������� ������ �� �������� ����������������'���������� ��������������� ��������� ���������������� �� ������������������ ����������������'���������� ����

���������� ��������� ���������������������� �� ������� ��

0 50 100 150 200 2500

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 50 100 150 200 2500

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 50 100 150 200 2500

1000

2000

3000

4000

5000

Flo

w [

m3s-1

]

Measu

red

Time [h]

Qu

antiles o

r En

semb

le Fo

recasts

Control Runs

Deterministic Forecasts

Ensemble Forecasts

Air Photo Overpass at 144h SAR Overpass at 214.5h

<

9

-

Page 14: Cascading model uncertainty from medium range weather … · Cascading model uncertainty from medium range weather forecasts (10 days) through a rainfall-runo model to ood inundation

�������������� !�"�#�$�� %�&�'����� ��(�#���� #�)�*���� ���� "�)��� �����+���"���,��

��

���������2������������������<�=��"�����������������������2��*((*�

���������$'��$�!��������������� ����������������� ������������������������� �!����� �" #����8#*)8#7�

2���������>��������������������������?�������@�&��*((*�3������ ������������������������������������������������ ������� !���� �����*#6)*8(�

2���� ��-��>�������?������$���������!��*((*��2��������� ����� ��������� ��� ������������������ ����� ������ ������ �����������������������������������������-�A'��!���� ����������*((#)*(#6�

2���� ��-��$��5���>������>�����"�B��#;;7��A� �������������C�������������� ��������������������������������� ����� ����������������������������������������������������$�% �&����'���� ���89;)860�

>�������?������?��&���2���B��*(((��2������������������������������������������������������������ �!����������09)::�

>�����"�B��#;7;����������� 3����� ���$��������D�+��������������� �����>�������������� �!���� ����#0:)#:*�

>����� "�B�� #;;8�� ������ �� &������� ���� A� ��������� ��?�����������$�������� �������������2����&���� '���� ���9#)0#�

>�����"�B��*((#��/�����������������������������������!��������������#600)#60:�

>�����"�B������������2��������������������C�������������������� !����

>�����"�B�� ����>������2�� #;;*��+��� ������� ���?����������������D�����������������������A� �������������� ������!���� ����� ���*:;)*;7�

>��@@�� &�� ���������� ���� ������� +�.�� #;;;�� !�� ����� �������������������������� ������������������'��E��'������������ �����!�������(��� �� �'�� �������� ���� ����*77:)*;(7�

>��@@��&��&� ��������?�!�������������+�.��*((#��+�����7(�5������������������'��E��'�!��")�&*�+�,������-�.(*);�

��� &���2�� -�������� >�� +������� B�� >���������� B�>�������������������� ��� +������ '�� >����� ���$���������$������.��>�����"�B������������������$�����'��&�����-�$��������$������������2��$�����>��"���F5�B��&���������� ���� ?�F5� ��� !������� "�� ���� !���55������ '�� *((8�?����������������'������������������ �������!�������� � �� '�%��/��� ��� �#�����9;)0;�

���&���2���B��*(((����������D�2������������������������������������������������������������������ �������������� ������������������5�����D,,����������@�����F� ���,�� ������,������,#;;7��� �,#;;7�������,;7-����������

���&���2���B��/��F5����! ��� 5�-��"������'�������� ����2��*((#��2����������������� ��������������� ����������������������������� ����/���� �� ���������� � )��� � "���� �> ���0;8)0;;�

���&���2���B��E�����������-������4���?�������E���2��*(((������ ����� ������ ������ ���������������������� �� -3!D� ����3!��//?��������!���� ������ ���#;7#)#;;*�

?������ &�� ���� >���� &�� #;77�� +��� ���� �� ��� ���������������� �������������������������� ������������ ���#�����*:;)*70�

������B��>�����"�B�������������.��*((8������������������������������������ ��F� ����� ������ ���� ������������ ��5��������� ����������������������� �������3�D��)�������� ����,�������������-�=�%��?����$��-�����!��!����������2��&�����������&��+�� ������'��� �2���� ���-������� ���A�����E���������A!2��6;)77�

-��������>�+��+������� B�� ���&���2���B�� ����>��@@��&�*((0������������ ������������������������� ������������� ������!�����"������������ -���7:)#(*�

-�����$�� !����������!��$�����+�!�� ����>�����?���� *((8�2���� ��� ��� �������� � ����������� �������������������� 3�D)�������� � ��� ,�������� ������-� =�%��?����$��-����� !�!����������2��&�������� ����&��+�� ����� �'��� �2���� ��-������� ���A�����E����������A!2�

$������������������+�.��&� ��������?�!������>��@@��&��#;;;�2�������������������������� �����������������������������D�������������� �������������(��� �� �'�� �������� ��������*97:)*0#0�

$�������>���� ����������&�-�� #;;6���������� ���� �����D�� ���C������������� �������)��������'������70);0�

$���������!�� ����>����� ��?�� *((8��'���������� ��� #?� ����*?������ ���������� ���� ����� ����� ������ ������ ������������ � !���� �����7:);;�

A. 5% Quantile B. 50% Quantile

&����!!�� ���������� �����������)������� ��,� �����������1������ ������������%������� �����-���(./�(&.� ���0(.�! ������� �������� ������� ���������������%�����������(� ���0(.�! ��������-��� ��������� ������������� ����%�� �� ���%� ���������)����� �������""�$ � ��,

Page 15: Cascading model uncertainty from medium range weather … · Cascading model uncertainty from medium range weather forecasts (10 days) through a rainfall-runo model to ood inundation

������������ ������������������������������������������������������������

��

$������.����>����� ��?��$���������!��?��&���2���B�� ���E��������-���� *((0��A������� ��� ���������� ����� ������ ��� ������������ ������ ����������� ������� ������ �� -�A'�������5��!�����"������������ -���#89)#0*�

B�������2��������$�������>����#;;:��!���������������������������� ��������������������2��� ���������������� �� ����������������# ���� 0��#�����0#):7�

"�����4�3�����������>�?��!���5��B����!�������>��!���?��B������?����=�%��#;;;��! ������������ ���������������� ������������������������������������ ������������ �!���������*70)8(*�

"�������2�?��������������"����@��"��"�������4��!��@����?�������B�-��<�����$��>�@@��2�����������@@�����*((8������� ���� ����� ���� ������ ������ ���� ����������� ����������������� ����������� �!���� �" #����#)##�

"�@��@����� @�&��*((*��>������������������������������� ���������������� ��������� �!����������#6)9(�

"����5�����������������.���� ����"��� B��*((#��A� �������������������������������� ���������������� �������������� ���������������� ����� ��������������� �!���������� ���#9()#6(�

��������%�������������������!��>�����"�B������>�����B�#;;9��2������������������������� �������������&�����.������?���������3�D��'�%��*�����!����������E�&��E���������B�E������'��� �E�������� �������A"��60):0�

���5��"�� ����>��������*(((�� 3��������������������������������������� � ��������� ����������� ������������ !�����# ���������*#(;)*#**�

�����������>��@@��&���������+�.������������������+��#;;6�+���'��E��'������������� �����!�����D����������������������������(��� �� �'�� �������� ����������:8)##;�

������&�B��B�����?�2��>������>����������������������#;;(�2� ���������� ���� ���� ������� ������� ���� ���������� ������������������ ����������������������������3�D��'�%��*����!����������E�&��E���������B��E������'��� �E�������� ������A"�

�������!��������>��@@��&��*((#��+��� 3��� ���������@���������������� ���� ��������� ��@�� ��� ������������ � ���� ����� ����� �����������������'��E��'������������� �����!�������� �&������'�% �����687)668�

��������������������>�����"��������������� ��������������� ��������� '���������� ���$����������� ������ �������� ������������������ � �� �'�%��/��� ��� �#�

������������� ��� >����� "�B�� ��� &���2�� +������� B�� ���-��������>��������������A� ���������������������������������������������� ��������������� ����-�������@��� ��5�������A� ���������'�����������-�A' ��� � �� �'�%��/��� ��� �#�

����������������>�����"�B��$��������������>��@5����!�� �����������A� ��������� ��� ���� ������������������ ����������������������������$'��&2!���������������������������������������������������� �!����

��������2�� *((#��A����-����� ���'��E�� ���� ���� ����� ��'��E������������� ���>���������8�*������D,,�� ������,����� ��,���� ����,����G���������

&������ @� &�� ���� >����� "�B�� #;;7�� ?����� � �������������� ����������������������������������������!�����# ���� �� ��#7#)#;6�

&������ @� &�� ����>�����"�B�� *((8�� '���������� ��� ���������������� �������������� ��� ����������� ��� ������ ����������������&����'���� �'�� �������������#(:8�

&������ @�&��>�����"�B������+���B�2��#;;9��'����������������� ������� ������������������������������ ���������������>��������2����� ���3�D��������������������" %�� �� ���-�&���'��������������4��>�����������"����+��5�����'��� �E�����.�%��5�A!2�

&������ @� &�� >�����"�B�� ����+��� B�� #;;6�� >������� ����������� ��� ������ ����������� �������� 3�D� *�������� ����������-��2��������?�'��E�������������?��>������'��� E�����.��%��5�A!2�

%��������*((*��2���� ��� ��� �������������������� ����������� �� � 1����� -���� �" # ����������#988)#90(�

%����� ����� ����>�����"�B�� #;;9��?����>������� ������� �����������������&������������.�������������" %�� �������880)868�


Top Related