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Enregistrement W2509233567 · doi:10.5194/gmd-9-2893-2016

EnKF and 4D-Var data assimilation with chemical transport model BASCOE (version 05.06)

2016· article· en· W2509233567 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueGeoscientific model development · 2016
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueAtmospheric chemistry and aerosols
Établissements canadiensEnvironment and Climate Change Canada
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésData assimilationCovarianceEnsemble Kalman filterAssimilation (phonology)Chemical transport modelTRACERKalman filterMeteorologyEnvironmental scienceMathematicsComputer scienceApplied mathematicsStatisticsPhysicsExtended Kalman filterTroposphere

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract. We compare two optimized chemical data assimilation systems, one based on the ensemble Kalman filter (EnKF) and the other based on four-dimensional variational (4D-Var) data assimilation, using a comprehensive stratospheric chemistry transport model (CTM). This work is an extension of the Belgian Assimilation System for Chemical ObsErvations (BASCOE), initially designed to work with a 4D-Var data assimilation. A strict comparison of both methods in the case of chemical tracer transport was done in a previous study and indicated that both methods provide essentially similar results. In the present work, we assimilate observations of ozone, HCl, HNO3, H2O and N2O from EOS Aura-MLS data into the BASCOE CTM with a full description of stratospheric chemistry. Two new issues related to the use of the full chemistry model with EnKF are taken into account. One issue is a large number of error variance parameters that need to be optimized. We estimate an observation error variance parameter as a function of pressure level for each observed species using the Desroziers method. For comparison purposes, we apply the same estimate procedure in the 4D-Var data assimilation, where both scale factors of the background and observation error covariance matrices are estimated using the Desroziers method. However, in EnKF the background error covariance is modelled using the full chemistry model and a model error term which is tuned using an adjustable parameter. We found that it is adequate to have the same value of this parameter based on the chemical tracer formulation that is applied for all observed species. This is an indication that the main source of model error in chemical transport model is due to the transport. The second issue in EnKF with comprehensive atmospheric chemistry models is the noise in the cross-covariance between species that occurs when species are weakly chemically related at the same location. These errors need to be filtered out in addition to a localization based on distance. The performance of two data assimilation methods was assessed through an 8-month long assimilation of limb sounding observations from EOS Aura MLS. This paper discusses the differences in results and their relation to stratospheric chemical processes. Generally speaking, EnKF and 4D-Var provide results of comparable quality but differ substantially in the presence of model error or observation biases. If the erroneous chemical modelling is associated with moderately fast chemical processes, but whose lifetimes are longer than the model time step, then EnKF performs better, while 4D-Var develops spurious increments in the chemically related species. If, however, the observation biases are significant, then 4D-Var is more robust and is able to reject erroneous observations while EnKF does not.

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.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,702
Score d'incertitude au seuil0,505

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,028
Tête enseignante GPT0,200
Écart entre enseignants0,173 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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