Diagramme de Taylor

Diagramme de Taylor interactif pour évaluer la performance des modèles en combinant corrélation, écart-type et RMSE en coordonnées polaires

Diagramme de Taylor

Qu'est-ce qu'un Diagramme de Taylor ?

Introduit par Karl E. Taylor en 2001, c'est un tracé en coordonnées polaires affichant simultanément trois statistiques complémentaires : le coefficient de corrélation de Pearson (r), le rapport des écarts-types (σ_f/σ_r), et le RMSE centré. Les trois sont reliées géométriquement par la loi des cosinus.

Construction Géométrique

Coordonnées polaires où la distance radiale représente σ, l'angle azimutal encode r via arccos(r), et la distance entre le point modèle et le point de référence équivaut au RMSE centré.

Comment Lire le Diagramme

Le point de référence est sur l'axe horizontal. Un modèle parfait coïnciderait avec la référence. Les arcs concentriques sont des contours de RMSE constant.

Écart-type (σ)

Mesure l'amplitude de variabilité. Si σ_modèle > σ_réf, le modèle surestime la variabilité.

Coefficient de Corrélation (r)

Mesure la similitude de patrons entre modèle et observations, ignorant les différences d'amplitude.

RMSE Centré

Élimine le biais moyen et mesure l'erreur de patron/amplitude. C'est la distance euclidienne entre les points.

Évaluation des Modèles Climatiques

Les diagrammes de Taylor sont largement utilisés dans les rapports du GIEC pour comparer les modèles CMIP.

Vérification des Prévisions

Les centres NWP utilisent les diagrammes de Taylor pour comparer les compétences de prévision à différents échéances.

Autres Applications

Télédétection, hydrologie, modélisation de qualité de l'air, apprentissage automatique et traitement du signal.