Quantifying the effect of mixing on the mean age of air in CCMVal-2 and CCMI-1 models
Notice bibliographique
Résumé
The stratospheric age of air (AoA) is a useful measure of the overall capabilities of a general circulation model (GCM) to simulate stratospheric transport. Previous studies have reported a large spread in the simulation of AoA by GCMs and coupled chemistry–climate models (CCMs). Compared to observational estimates, simulated AoA is mostly too low. Here we attempt to untangle the processes that lead to the AoA differences between the models and between models and observations. AoA is influenced by both mean transport by the residual circulation and two-way mixing; we quantify the effects of these processes using data from the CCM inter-comparison projects CCMVal-2 (Chemistry–Climate Model Validation Activity 2) and CCMI-1 (Chemistry–Climate Model Initiative, phase 1). Transport along the residual circulation is measured by the residual circulation transit time (RCTT). We interpret the difference between AoA and RCTT as additional aging by mixing. Aging by mixing thus includes mixing on both the resolved and subgrid scale. We find that the spread in AoA between the models is primarily caused by differences in the effects of mixing and only to some extent by differences in residual circulation strength. These effects are quantified by the mixing efficiency, a measure of the relative increase in AoA by mixing. The mixing efficiency varies strongly between the models from 0.24 to 1.02. We show that the mixing efficiency is not only controlled by horizontal mixing, but by vertical mixing and vertical diffusion as well. Possible causes for the differences in the models' mixing efficiencies are discussed. Differences in subgrid-scale mixing (including differences in advection schemes and model resolutions) likely contribute to the differences in mixing efficiency. However, differences in the relative contribution of resolved versus parameterized wave forcing do not appear to be related to differences in mixing efficiency or AoA.
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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 | 0,004 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 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 ».