Inconsistent strategies to spin up models in CMIP5: implications for ocean biogeochemical model performance assessment
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract. During the fifth phase of the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP5) substantial efforts were made to systematically assess the skill of Earth system models. One goal was to check how realistically representative marine biogeochemical tracer distributions could be reproduced by models. In routine assessments model historical hindcasts were compared with available modern biogeochemical observations. However, these assessments considered neither how close modeled biogeochemical reservoirs were to equilibrium nor the sensitivity of model performance to initial conditions or to the spin-up protocols. Here, we explore how the large diversity in spin-up protocols used for marine biogeochemistry in CMIP5 Earth system models (ESMs) contributes to model-to-model differences in the simulated fields. We take advantage of a 500-year spin-up simulation of IPSL-CM5A-LR to quantify the influence of the spin-up protocol on model ability to reproduce relevant data fields. Amplification of biases in selected biogeochemical fields (O2, NO3, Alk-DIC) is assessed as a function of spin-up duration. We demonstrate that a relationship between spin-up duration and assessment metrics emerges from our model results and holds when confronted with a larger ensemble of CMIP5 models. This shows that drift has implications for performance assessment in addition to possibly aliasing estimates of climate change impact. Our study suggests that differences in spin-up protocols could explain a substantial part of model disparities, constituting a source of model-to-model uncertainty. This requires more attention in future model intercomparison exercises in order to provide quantitatively more correct ESM results on marine biogeochemistry and carbon cycle feedbacks.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| 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)
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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 découle