Results of the Sea Ice Model Intercomparison Project: Evaluation of sea ice rheology schemes for use in climate simulations
Notice bibliographique
Résumé
A hierarchy of sea ice rheologies is evaluated on the basis of a comprehensive set of observational data. The investigations are part of the Sea Ice Model Intercomparison Project (SIMIP). Four different sea ice rheology schemes are compared: a viscous‐plastic rheology, a cavitating‐fluid model, a compressible Newtonian fluid, and a simple free drift approach with velocity correction. The same grid, land boundaries, and forcing fields are applied to all models. As verification data, there are (1) ice thickness data from upward looking sonars (ULS), (2) ice concentration data from the passive microwave radiometers SMMR and SSM/I, (3) daily buoy drift data obtained by the International Arctic Buoy Program (IABP), and (4) satellite‐derived ice drift fields based on the 85 GHz channel of SSM/I. All models are optimized individually with respect to mean drift speed and daily drift speed statistics. The impact of ice strength on the ice cover is best revealed by the spatial pattern of ice thickness, ice drift on different timescales, daily drift speed statistics, and the drift velocities in Fram Strait. Overall, the viscous‐plastic rheology yields the most realistic simulation. In contrast, the results of the very simple free‐drift model with velocity correction clearly show large errors in simulated ice drift as well as in ice thicknesses and ice export through Fram Strait compared to observation. The compressible Newtonian fluid cannot prevent excessive ice thickness buildup in the central Arctic and overestimates the internal forces in Fram Strait. Because of the lack of shear strength, the cavitating‐fluid model shows marked differences to the statistics of observed ice drift and the observed spatial pattern of ice thickness. Comparison of required computer resources demonstrates that the additional cost for the viscous‐plastic sea ice rheology is minor compared with the atmospheric and oceanic model components in global climate simulations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».