Assessment and projection of the water budget over western Canada using convection-permitting weather research and forecasting simulations
Notice bibliographique
Résumé
Water resources in cold regions in western Canada face severe risks posed by anthropogenic global warming as evapotranspiration increases and precipitation regimes shift. Although understanding the water cycle is key for addressing climate change issues, it is difficult to obtain high spatial- and temporal-resolution observations of hydroclimatic processes, especially in remote regions. Climate models are useful tools for dissecting and diagnosing these processes, especially the convection-permitting (CP) high-resolution regional climate simulation, which provides advantages over lower-resolution models by explicitly representing convection. In addition to better representing convective systems, higher spatial resolution also better represents topography, mountain meteorology, and highly heterogeneous geophysical features. However, there is little work with convection-permitting regional climate models conducted over western Canada. Focusing on the Mackenzie River and Saskatchewan River basins, this study investigated the surface water budget and atmospheric moisture balance in historical and representative concentration pathway (RCP8.5) projections using 4 km CP Weather Research and Forecasting (WRF). We compared the high-resolution 4 km CP WRF and three common reanalysis datasets, namely the North American Regional Reanalysis (NARR), the Japanese 55-year Reanalysis (JRA-55), and European Centre for Medium-Range Weather Forecasts reanalysis interim dataset (ERA-Interim). High-resolution WRF outperforms the reanalyses in balancing the surface water budget in both river basins with much lower residual terms. For the pseudo-global-warming scenario at the end of the 21st century with representative concentration pathway (RCP8.5) radiative forcing, both the Mackenzie River and Saskatchewan River basins show increases in the amplitude for precipitation and evapotranspiration and a decrease in runoff. The Saskatchewan River basin (SRB) shows a moderate increase in precipitation in the west and a small decrease in the east. Combined with a significant increase in evapotranspiration in a warmer climate, the Saskatchewan River basin would have a larger deficit of water resources than in the current climate based on the pseudo-global-warming (PGW) simulation. The high-resolution simulation also shows that the difference of atmospheric water vapour balance in the two river basins is due to flow orientation and topography differences at the western boundaries of the two basins. The sensitivity of water vapour balance to fine-scale topography and atmospheric processes shown in this study demonstrates that high-resolution dynamical downscaling is important for large-scale water balance and hydrological cycles.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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) | 0,001 | 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 ».