Modelling the effects of (short-term) solar variability on stratospheric chemistry
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The photochemical response of the stratosphere to short-term solar variability is investigated using a photochemistry column model with interactive photolysis calculation. The solar variability is here simply represented using the Lean (1997) solar minimum and maximum spectra. In order to isolate the photochemistry effect, simulations are devoid of diffusion or any other external forcing and the temperature is held constant. The solar mininum/maximum response is estimated for all chemical families and partitioning ratios, and the underlying photochemical mechanisms are described in detail. The ozone response peaks at 0.18 ppmv (approximatively 3%) at 37 km altitude. In an attempt to find the simplest statistical model able to represent the effect of solar variability in the stratosphere, the diurnal-average response of ozone from an ensemble of 200 simulations is regressed linearly following two auto-regressive models. In the simplest case, an adjusted coefficient of determination R2 larger than 0.97 is found throughout the stratosphere using two predictors, namely the previous day's ozone perturbation and the current day's solar irradiance perturbation. A better accuracy (R2 larger than 0.9992) is achieved with an additional predictor, the previous day's solar irradiance perturbation. The skills of the two auto-regressive models at representing the effect of solar variability are then evaluated independently when coupled either on-line or off-line with the comprehensive photochemistry column model driven by the solar average spectrum. In all cases, the magnitude of the bias and the RMS error are found smaller than 5% and 20% of the ozone response, respectively. When used on-line, the 3-predictor model captures the ozone response to solar variability throughout the stratosphere with bias and RMS error lower than 1% and 15% of the ozone response, respectively. The results are found to be insensitive to an increase in the magnitude of the solar variability by a factor three, when this increase is applied uniformly throughout the solar spectrum. These statistical models offer accurate, computationally inexpensive parameterisations of the effect of solar variability in the stratosphere for climate-chemistry models with simplified chemistry that can be driven by any solar variability index. Finally, the statistical approach introduced here, based on ensemble photochemical simulations, provides an effective gauge to measure the effects of using more realistic solar variability spectra on the ozone response.
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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 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 | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».