Assessing the value of biogeochemical Argo profiles versus ocean color observations for biogeochemical model optimization in the Gulf of Mexico
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Biogeochemical ocean models are useful tools but subject to uncertainties arising from simplifications, inaccurate parameterization of processes, and poorly known model parameters. Parameter optimization is a standard method for addressing the latter but typically cannot constrain all biogeochemical parameters because of insufficient observations. Here we assess the trade-offs between satellite observations of ocean color and biogeochemical (BGC) Argo profiles and the benefits of combining both observation types for optimizing biogeochemical parameters in a model of the Gulf of Mexico. A suite of optimization experiments is carried out using different combinations of satellite chlorophyll and profile measurements of chlorophyll, phytoplankton biomass, and particulate organic carbon (POC) from autonomous floats. As parameter optimization in 3D models is computationally expensive, we optimize the parameters in a 1D model version and then perform 3D simulations using these parameters. We show first that the use of optimal 1D parameters, with a few modifications, improves the skill of the 3D model. Parameters that are only optimized with respect to surface chlorophyll cannot reproduce subsurface distributions of biological fields. Adding profiles of chlorophyll in the parameter optimization yields significant improvements for surface and subsurface chlorophyll but does not accurately capture subsurface phytoplankton and POC distributions because the parameter for the maximum ratio of chlorophyll to phytoplankton carbon is not well constrained in that case. Using all available observations leads to significant improvements of both observed (chlorophyll, phytoplankton, and POC) and unobserved (e.g., primary production) variables. Our results highlight the significant benefits of BGC-Argo measurements for biogeochemical parameter optimization and model calibration.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 tête enseignante, 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 ».