A Microphysical Bulk Formulation Based on Scaling Normalization of the Particle Size Distribution. Part II: Data Assimilation into Physical Processes
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Microphysical schemes based on the scaling normalization of the particle size distribution (PSD) are cast into a variational data assimilation method to assess their ability to retrieve the precipitation structure and humidity from moments of the PSD that can be derived from radar- and ground-based disdrometer measurements. The sedimentation and evaporation, which are the main processes below the cloud base, are examined. Various identical twin experiments are presented in the context of a column time-dependent model used to simulate the passage of precipitating cells over a short period of time. The relative humidity profile is assumed constant. The feedback of the microphysical processes on the thermodynamic fields is ignored. Observations are generated from a three-moment scheme having the zeroth, third, and sixth moments of the PSD as prognostic variables. The model is discretized in terms of the logarithms of the predictive moments, which render the adjustment of the model variables easier to the observations. An upper bound for the characteristic diameter for the sixth moment is however necessary to prevent numerical instabilities from developing during the data assimilation process. The tangent linear model of the three-moment scheme reproduces well the difference between two nonlinear integrations over the assimilation window (8 min), which validates the use of its adjoint in the minimization of the cost function that measures the misfit between observations and corresponding model variables. A weak smoothness penalty function should be added to the cost function when noisy observations are assimilated. When all the predicted moments are observed and assimilated, the minimization converges very well, even with 40% observation error. In this case, the reflectivity factor, which is related to the sixth moment, can be retrieved with 0.2-dB accuracy. When only the sixth moment is observed, the total number of concentration (related to the zeroth moment) cannot be recovered. However, the constant relative humidity can be obtained with 1% accuracy. When simpler one-moment and two-moment schemes are used to retrieve the precipitation structure from the observed sixth moment, the model error strongly projects on the nonobserved moments of the PSD.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».