A New Approach to Homogenize Daily Radiosonde Humidity Data
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Radiosonde humidity records represent the only in situ observations of tropospheric water vapor content with multidecadal length and quasi-global coverage. However, their use has been hampered by ubiquitous and large discontinuities resulting from changes to instrumentation and observing practices. Here a new approach is developed to homogenize historical records of tropospheric (up to 100 hPa) dewpoint depression (DPD), the archived radiosonde humidity parameter. Two statistical tests are used to detect changepoints, which are most apparent in histograms and occurrence frequencies of the daily DPD: a variant of the Kolmogorov–Smirnov (K–S) test for changes in distributions and the penalized maximal F test (PMFred) for mean shifts in the occurrence frequency for different bins of DPD. These tests capture most of the apparent discontinuities in the daily DPD data, with an average of 8.6 changepoints (∼1 changepoint per 5 yr) in each of the analyzed radiosonde records, which begin as early as the 1950s and ended in March 2009. Before applying breakpoint adjustments, artificial sampling effects are first adjusted by estimating missing DPD reports for cold (T < −30°C) and dry (DPD artificially set to 30°C) conditions using empirical relationships at each station between the anomalies of air temperature and vapor pressure derived from recent observations when DPD reports are available under these conditions. Next, the sampling-adjusted DPD is detrended separately for each of the 4–10 quantile categories and then adjusted using a quantile-matching algorithm so that the earlier segments have histograms comparable to that of the latest segment. Neither the changepoint detection nor the adjustment uses a reference series given the stability of the DPD series. Using this new approach, a homogenized global, twice-daily DPD dataset (available online at www.cgd.ucar.edu/cas/catalog/) is created for climate and other applications based on the Integrated Global Radiosonde Archive (IGRA) and two other data sources. The adjusted-daily DPD has much smaller and spatially more coherent trends during 1973–2008 than the raw data. It implies only small changes in relative humidity in the lower and middle troposphere. When combined with homogenized radiosonde temperature, other atmospheric humidity variables can be calculated, and these exhibit spatially more coherent trends than without the DPD homogenization. The DPD adjustment yields a different pattern of change in humidity parameters compared to the apparent trends from the raw data. The adjusted estimates show an increase in tropospheric water vapor globally.
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 | 0,002 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».