A new parameterization of ice heterogeneous nucleation coupled to aerosol chemistry in WRF-Chem model version 3.5.1: evaluation through ISDAC measurements
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. In the Arctic, during polar night and early spring, ice clouds are separated into two leading types of ice clouds (TICs): (1) TIC1 clouds characterized by a large concentration of very small crystals and TIC2 clouds characterized by a low concentration of large ice crystals. Using a suitable parameterization of heterogeneous ice nucleation is essential for properly representing ice clouds in meteorological and climate models and subsequently understanding their interactions with aerosols and radiation. Here, we describe a new parameterization for ice crystal formation by heterogeneous nucleation in water-subsaturated conditions coupled to aerosol chemistry in the Weather Research and Forecasting model coupled with chemistry (WRF-Chem). The parameterization is implemented in the Milbrandt and Yau (2005a, b) two-moment cloud microphysics scheme, and we assess how the WRF-Chem model responds to the run-time interaction between chemistry and the new parameterization. Well-documented reference cases provided us with in situ data from the spring 2008 Indirect and Semi-Direct Aerosol Campaign (ISDAC) over Alaska. Our analysis reveals that the new parameterization clearly improves the representation of the ice water content (IWC) in polluted or unpolluted air masses and shows the poor performance of the reference parameterization in representing ice clouds with low IWC. The new parameterization is able to represent TIC1 and TIC2 microphysical characteristics at the top of the clouds, where heterogenous ice nucleation is most likely occurring, even with the known bias of simulated aerosols by WRF-Chem over the Arctic.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,000 |
| 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 ».