Wavelet correlations to reveal multiscale coupling in geophysical systems
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The interactions between climate and the environment are highly complex. Due to this complexity, process‐based models are often preferred to estimate the net magnitude and directionality of interactions in the Earth system. However, these models are based on simplifications of our understanding of nature and thus are unavoidably imperfect. Conversely, observation‐based data of climatic and environmental variables are becoming increasingly accessible over global scales due to the progress of spaceborne sensing technologies and data‐assimilation techniques. Albeit uncertain, these data enable the possibility to start unraveling complex multivariable, multiscale relationships if the appropriate statistical methods are applied. Here we investigate the potential of the wavelet cross‐correlation method as a tool for identifying time/frequency‐dependent interactions, feedback, and regime shifts in geophysical systems. The ability of wavelet cross‐correlation to resolve the fast and slow components of coupled systems is tested on synthetic data of known directionality and then applied to observations to study one of the most critical interactions between land and atmosphere: the coupling between soil moisture and near‐ground air temperature. Results show that our method is able to capture the dynamics of the soil moisture‐temperature coupling over a wide range of temporal scales (from days to several months) and climatic regimes (from wet to dry) and consistently identify the magnitude and directionality of the coupling. Consequently, wavelet cross‐correlations are presented as a promising tool for the study of multiscale interactions, with the potential of being extended to the analysis of causal relationships in the Earth system.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».