Greenhouse gas simulations with a coupled meteorological and transportmodel: the predictability of CO <sub>2</sub>
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. A new model for greenhouse gas transport has been developed based on Environment and Climate Change Canada's operational weather and environmental prediction models. When provided with realistic posterior fluxes for CO2, the CO2 simulations compare well to NOAA's CarbonTracker fields and to near-surface continuous measurements, columns from the Total Carbon Column Observing Network (TCCON) and NOAA aircraft profiles. This coupled meteorological and tracer transport model is used to study the predictability of CO2. Predictability concerns the quantification of model forecast errors and thus of transport model errors. CO2 predictions are used to compute model–data mismatches when solving flux inversion problems and the quality of such predictions is a major concern. Here, the loss of meteorological predictability due to uncertain meteorological initial conditions is shown to impact CO2 predictability. The predictability of CO2 is shorter than that of the temperature field and increases near the surface and in the lower stratosphere. When broken down into spatial scales, CO2 predictability at the very largest scales is mainly due to surface fluxes but there is also some sensitivity to the land and ocean surface forcing of meteorological fields. The predictability due to the land and ocean surface is most evident in boreal summer when biospheric uptake produces large spatial gradients in the CO2 field. This is a newly identified source of uncertainty in CO2 predictions but it is expected to be much less significant than uncertainties in fluxes. However, it serves as an upper limit for the more important source of transport error and loss of predictability, which is due to uncertain meteorological analyses. By isolating this component of transport error, it is demonstrated that CO2 can only be defined on large spatial scales due to the presence of meteorological uncertainty. Thus, for a given model, there is a spatial scale below which fluxes cannot be inferred simply due to the fact that meteorological analyses are imperfect. These unresolved spatial scales correspond to small scales near the surface but increase with altitude. By isolating other components of transport error, the largest or limiting error can be identified. For example, a model error due to the lack of convective tracer transport was found to impact transport error on the very largest (wavenumbers less than 5) spatial scales. Thus for wavenumbers greater than 5, transport model error due to meteorological analysis uncertainty is more important for our model than the lack of convective tracer transport.
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».