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Enregistrement W2767752353 · doi:10.5194/gmd-11-2563-2018

Comparison of spatial downscaling methods of general circulation model results to study climate variability during the Last Glacial Maximum

2018· article· en· W2767752353 sur OpenAlexaff
Guillaume Latombe, Ariane Burke, Mathieu Vrac, Guillaume Levavasseur, Christophe Dumas, Masa Kageyama, Gilles Ramstein

Notice bibliographique

RevueGeoscientific model development · 2018
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueGeology and Paleoclimatology Research
Établissements canadiensUniversité de MontréalTheratechnologies (Canada)
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésDownscalingClimatologyPaleoclimatologyKrigingMultivariate interpolationPrecipitationEnvironmental scienceClimate modelInterpolation (computer graphics)Spatial ecologyGCM transcription factorsClimate changeGeneral Circulation ModelGeologyBilinear interpolationMeteorologyGeographyMathematicsComputer scienceStatistics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract. The extent to which climate conditions influenced the spatial distribution of hominin populations in the past is highly debated. General circulation models (GCMs) and archaeological data have been used to address this issue. Most GCMs are not currently capable of simulating past surface climate conditions with sufficiently detailed spatial resolution to distinguish areas of potential hominin habitat, however. In this paper, we propose a statistical downscaling method (SDM) for increasing the resolution of climate model outputs in a computationally efficient way. Our method uses a generalised additive model (GAM), calibrated over present-day climatology data, to statistically downscale temperature and precipitation time series from the outputs of a GCM simulating the climate of the Last Glacial Maximum (19 000–23 000 BP) over western Europe. Once the SDM is calibrated, we first interpolate the coarse-scale GCM outputs to the final resolution and then use the GAM to compute surface air temperature and precipitation levels using these interpolated GCM outputs and fine-resolution geographical variables such as topography and distance from an ocean. The GAM acts as a transfer function, capturing non-linear relationships between variables at different spatial scales and correcting for the GCM biases. We tested three different techniques for the first interpolation of GCM output: bilinear, bicubic and kriging. The resulting SDMs were evaluated by comparing downscaled temperature and precipitation at local sites with paleoclimate reconstructions based on paleoclimate archives (archaeozoological and palynological data) and the impact of the interpolation technique on patterns of variability was explored. The SDM based on kriging interpolation, providing the best accuracy, was then validated on present-day data outside of the calibration period. Our results show that the downscaled temperature and precipitation values are in good agreement with paleoclimate reconstructions at local sites, and that our method for producing fine-grained paleoclimate simulations is therefore suitable for conducting paleo-anthropological research. It is nonetheless important to calibrate the GAM on a range of data encompassing the data to be downscaled. Otherwise, the SDM is likely to overcorrect the coarse-grain data. In addition, the bilinear and bicubic interpolation techniques were shown to distort either the temporal variability or the values of the response variables, while the kriging method offered the best compromise. Since climate variability is an aspect of the environment to which human populations may have responded in the past, the choice of interpolation technique is therefore an important consideration.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,004
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,010
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,017
Score d'incertitude au seuil0,033

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0040,010
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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 Opus0,059
Tête enseignante GPT0,348
Écart entre enseignants0,289 · 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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations62
Publié2018
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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