Extreme events: dynamics, statistics and prediction

M. Ghil, Pascal Yiou (), Stephane Hallegatte, B. D. Malamud, P. Naveau (), A. Soloviev, P. Friederichs, V. Keilis-Borok, D. Kondrashov, V. Kossobokov, O. Mestre, C. Nicolis, H. W. Rust, P. Shebalin, M. Vrac (), A. Witt and I. Zaliapin
Additional contact information
M. Ghil: IGPP - Institute of Geophysics and Planetary Physics [Los Angeles] - UCLA - University of California [Los Angeles] - UC - University of California, ENS-PSL - École normale supérieure - Paris - PSL - Université Paris Sciences et Lettres, IPSL - Institut Pierre-Simon-Laplace - ENS-PSL - École normale supérieure - Paris - PSL - Université Paris Sciences et Lettres - UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines - UPMC - Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers - X - École polytechnique - IP Paris - Institut Polytechnique de Paris - CNES - Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
Pascal Yiou: LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] - UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines - INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers - Université Paris-Saclay - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives, ESTIMR - Extrèmes : Statistiques, Impacts et Régionalisation - LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] - UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines - INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers - Université Paris-Saclay - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
B. D. Malamud: Kings Coll London, Dept Geog, London WC2R 2LS, England - affiliation inconnue
P. Naveau: LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] - UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines - INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers - Université Paris-Saclay - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives, ESTIMR - Extrèmes : Statistiques, Impacts et Régionalisation - LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] - UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines - INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers - Université Paris-Saclay - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
A. Soloviev: Russian Acad Sci, Int Inst Earthquake Predict Theory and Math Geophys, Moscow 117901, Russia - affiliation inconnue
P. Friederichs: Meteorologisches Institut [Bonn] - Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
V. Keilis-Borok: IGPP - Institute of Geophysics and Planetary Physics [Los Angeles] - UCLA - University of California [Los Angeles] - UC - University of California, Department of Earth and Space Sciences [Los Angeles] - UCLA - University of California [Los Angeles] - UC - University of California
D. Kondrashov: IGPP - Institute of Geophysics and Planetary Physics [Los Angeles] - UCLA - University of California [Los Angeles] - UC - University of California, AOS - Department of Atmospheric and Oceanic Sciences [Los Angeles] - UCLA - University of California [Los Angeles] - UC - University of California
V. Kossobokov: Russian Acad Sci, Int Inst Earthquake Predict Theory and Math Geophys, Moscow 117901, Russia - affiliation inconnue
O. Mestre: Météo-France
C. Nicolis: IRM - Institut Royal Météorologique de Belgique [Bruxelles] - Royal Meteorological Institute of Belgium
H. W. Rust: LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] - UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines - INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers - Université Paris-Saclay - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
P. Shebalin: Russian Acad Sci, Int Inst Earthquake Predict Theory and Math Geophys, Moscow 117901, Russia - affiliation inconnue
M. Vrac: LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] - UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines - INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers - Université Paris-Saclay - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives, ESTIMR - Extrèmes : Statistiques, Impacts et Régionalisation - LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] - UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines - INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers - Université Paris-Saclay - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
A. Witt: Kings Coll London, Dept Geog, London WC2R 2LS, England - affiliation inconnue, Department of Nonlinear Dynamics [Göttingen] - MPIDS - Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization - Max-Planck-Gesellschaft
I. Zaliapin: University of Nevada [Reno]

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Abstract: We review work on extreme events, their causes and consequences, by a group of European and American researchers involved in a three-year project on these topics. The review covers theoretical aspects of time series analysis and of extreme value theory, as well as of the deterministic modeling of extreme events, via continuous and discrete dynamic models. The applications include climatic, seismic and socio-economic events, along with their prediction. Two important results refer to (i) the complementarity of spectral analysis of a time series in terms of the continuous and the discrete part of its power spectrum; and (ii) the need for coupled modeling of natural and socio-economic systems. Both these results have implications for the study and prediction of natural hazards and their human impacts.

Date: 2011
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Published in Nonlinear Processes in Geophysics, 2011, 18 (3), pp.295-350. ⟨10.5194/npg-18-295-2011⟩

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DOI: 10.5194/npg-18-295-2011

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