Evaluation of global terrestrial evapotranspiration using state-of-the-art approaches in remote sensing, machine learning and land surface modeling
Notice bibliographique
Résumé
Evapotranspiration (ET) is critical in linking global water, carbon and energy cycles. However, direct measurement of global terrestrial ET is not feasible. Here, we first reviewed the basic theory and state-of-the-art approaches for estimating global terrestrial ET, including remote-sensing-based physical models, machine-learning algorithms and land surface models (LSMs). We then utilized 4 remote-sensing-based physical models, 2 machine-learning algorithms and 14 LSMs to analyze the spatial and temporal variations in global terrestrial ET. The results showed that the ensemble means of annual global terrestrial ET estimated by these three categories of approaches agreed well, with values ranging from 589.6 mm yr −1 (6.56×10 4 km 3 yr −1 ) to 617.1 mm yr −1 (6.87×10 4 km 3 yr −1 ). For the period from 1982 to 2011, both the ensembles of remote-sensing-based physical models and machine-learning algorithms suggested increasing trends in global terrestrial ET (0.62 mm yr −2 with a significance level of p <0.05 and 0.38 mm yr −2 with a significance level of p <0.05, respectively). In contrast, the ensemble mean of the LSMs showed no statistically significant change (0.23 mm yr −2 , p >0.05), although many of the individual LSMs reproduced an increasing trend. Nevertheless, all 20 models used in this study showed that anthropogenic Earth greening had a positive role in increasing terrestrial ET. The concurrent small interannual variability, i.e., relative stability, found in all estimates of global terrestrial ET, suggests that a potential planetary boundary exists in regulating global terrestrial ET, with the value of this boundary being around 600 mm yr −1 . Uncertainties among approaches were identified in specific regions, particularly in the Amazon Basin and arid/semiarid regions. Improvements in parameterizing water stress and canopy dynamics, the utilization of new available satellite retrievals and deep-learning methods, and model–data fusion will advance our predictive understanding of global terrestrial ET.
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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 | 0,005 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».