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Enregistrement W2772360471 · doi:10.5194/acp-18-11041-2018

A model intercomparison of CCN-limited tenuous clouds in the high Arctic

2018· article· en· W2772360471 sur OpenAlexaff
Robin Stevens, Katharina Loewe, C. Dearden, Antonios Dimitrelos, Anna Possner, Gesa K. Eirund, Tomi Raatikainen, Adrian Hill, Ben Shipway, Jonathan M. Wilkinson, Sami Romakkaniemi, Juha Tonttila, Ari Laaksonen, Hannele Korhonen, Paul Connolly, Ulrike Lohmann, Corinna Hoose, Annica M. L. Ekman, K. S. Carslaw, Paul R. Field

Notice bibliographique

RevueAtmospheric chemistry and physics · 2018
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueAtmospheric chemistry and aerosols
Établissements canadiensEnvironment and Climate Change Canada
Organismes subventionnairesEuropean Research CouncilEuropean Commission
Mots-clésCloud condensation nucleiLiquid water contentEnvironmental scienceAtmospheric sciencesAerosolArcticCloud computingMeteorologyWeather Research and Forecasting ModelCoupled model intercomparison projectRadiative transferClimatologyClimate modelClimate changePhysicsOceanographyGeologyComputer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We perform a model intercomparison of summertime high Arctic (> 80 ∘ N) clouds observed during the 2008 Arctic Summer Cloud Ocean Study (ASCOS) campaign, when observed cloud condensation nuclei (CCN) concentrations fell below 1 cm −3 . Previous analyses have suggested that at these low CCN concentrations the liquid water content (LWC) and radiative properties of the clouds are determined primarily by the CCN concentrations, conditions that have previously been referred to as the tenuous cloud regime. The intercomparison includes results from three large eddy simulation models (UCLALES-SALSA, COSMO-LES, and MIMICA) and three numerical weather prediction models (COSMO-NWP, WRF, and UM-CASIM). We test the sensitivities of the model results to different treatments of cloud droplet activation, including prescribed cloud droplet number concentrations (CDNCs) and diagnostic CCN activation based on either fixed aerosol concentrations or prognostic aerosol with in-cloud processing. There remains considerable diversity even in experiments with prescribed CDNCs and prescribed ice crystal number concentrations (ICNC). The sensitivity of mixed-phase Arctic cloud properties to changes in CDNC depends on the representation of the cloud droplet size distribution within each model, which impacts autoconversion rates. Our results therefore suggest that properly estimating aerosol–cloud interactions requires an appropriate treatment of the cloud droplet size distribution within models, as well as in situ observations of hydrometeor size distributions to constrain them. The results strongly support the hypothesis that the liquid water content of these clouds is CCN limited. For the observed meteorological conditions, the cloud generally did not collapse when the CCN concentration was held constant at the relatively high CCN concentrations measured during the cloudy period, but the cloud thins or collapses as the CCN concentration is reduced. The CCN concentration at which collapse occurs varies substantially between models. Only one model predicts complete dissipation of the cloud due to glaciation, and this occurs only for the largest prescribed ICNC tested in this study. Global and regional models with either prescribed CDNCs or prescribed aerosol concentrations would not reproduce these dissipation events. Additionally, future increases in Arctic aerosol concentrations would be expected to decrease the frequency of occurrence of such cloud dissipation events, with implications for the radiative balance at the surface. Our results also show that cooling of the sea-ice surface following cloud dissipation increases atmospheric stability near the surface, further suppressing cloud formation. Therefore, this suggests that linkages between aerosol and clouds, as well as linkages between clouds, surface temperatures, and atmospheric stability need to be considered for weather and climate predictions in this region.

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)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
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: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,142
Score d'incertitude au seuil0,283

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
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 Opus0,015
Tête enseignante GPT0,217
Écart entre enseignants0,203 · 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
GenreEmpirique

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

En bref

Citations104
Publié2018
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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