Testing cloud microphysics parameterizations in NCAR CAM5 with ISDAC and M-PACE observations
Notice bibliographique
Résumé
[1] Arctic clouds simulated by the National Center for Atmospheric Research (NCAR) Community Atmospheric Model version 5 (CAM5) are evaluated with observations from the U.S. Department of Energy (DOE) Atmospheric Radiation Measurement (ARM) Indirect and Semi-Direct Aerosol Campaign (ISDAC) and Mixed-Phase Arctic Cloud Experiment (M-PACE), which were conducted at its North Slope of Alaska site in April 2008 and October 2004, respectively. Model forecasts for the Arctic spring and fall seasons performed under the Cloud-Associated Parameterizations Testbed framework generally reproduce the spatial distributions of cloud fraction for single-layer boundary-layer mixed-phase stratocumulus and multilayer or deep frontal clouds. However, for low-level stratocumulus, the model significantly underestimates the observed cloud liquid water content in both seasons. As a result, CAM5 significantly underestimates the surface downward longwave radiative fluxes by 20–40 W m−2. Introducing a new ice nucleation parameterization slightly improves the model performance for low-level mixed-phase clouds by increasing cloud liquid water content through the reduction of the conversion rate from cloud liquid to ice by the Wegener-Bergeron-Findeisen process. The CAM5 single-column model testing shows that changing the instantaneous freezing temperature of rain to form snow from −5°C to −40°C causes a large increase in modeled cloud liquid water content through the slowing down of cloud liquid and rain-related processes (e.g., autoconversion of cloud liquid to rain). The underestimation of aerosol concentrations in CAM5 in the Arctic also plays an important role in the low bias of cloud liquid water in the single-layer mixed-phase clouds. In addition, numerical issues related to the coupling of model physics and time stepping in CAM5 are responsible for the model biases and will be explored in future studies.
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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 | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».