A new analytical solution for assessing climate change impacts on subsurface temperature
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Groundwater temperature is an important water quality parameter that affects species distributions in subsurface and surface environments. To investigate the response of subsurface temperature to atmospheric climate change, an analytical solution is derived for a one‐dimensional, transient conduction–advection equation and verified with numerical methods using the finite element code SUTRA. The solution can be directly applied to forward model the impact of future climate change on subsurface temperature profiles or inversely applied to produce a surface temperature history from measured borehole profiles. The initial conditions are represented using superimposed linear and exponential functions, and the boundary condition is expressed as an exponential function. This solution expands on a classic solution in which the initial and boundary conditions were restricted to linear functions. The exponential functions allow more flexibility in matching climate model projections (boundary conditions) and measured temperature–depth profiles (initial conditions). For example, measured borehole temperature data from the Sendai Plain and Tokyo, Japan, were used to demonstrate the improved accuracy of the exponential function for replicating temperature–depth profiles. Also, the improved accuracy of the exponential boundary condition was demonstrated using air temperature anomaly data from the Intergovernmental Panel on Climate Change. These air temperature anomalies were then used to forward model the effect of surficial thermal perturbations in subsurface environments with significant groundwater flow. The simulation results indicate that recharge can accelerate shallow subsurface warming, whereas upward groundwater discharge can enhance deeper subsurface warming. Additionally, the simulation results demonstrate that future groundwater temperatures obtained from the proposed analytical solution can deviate significantly from those produced with the classic solution. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 ».