The Regional Ice Ocean Prediction System v2: a pan-Canadian ocean analysis system
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Canada has the longest coastline in the world and includes a diversity of ocean environments, from the frozen waters of the Canadian Arctic Archipelago to the confluence region of Labrador and Gulf Stream waters on the East Coast. There is a strong need for a pan-Canadian operational regional ocean prediction capacity covering all Canadian coastal areas, in support of marine activities including emergency response, search and rescue as well as safe navigation in ice-infested waters. Here we present the first pan-Canadian operational regional ocean analysis system developed as part of the Regional Ice Ocean Prediction System version 2 (RIOPSv2) running in operations at the Canadian Centre for Meteorological and Environmental Prediction (CCMEP). The RIOPSv2 domain extends from 26° N in the Atlantic Ocean through the Arctic Ocean to 44° N in the Pacific Ocean, with a model grid-resolution that varies between 3 and 8 km. RIOPSv2 includes a multi-variate data assimilation system based on a reduced-order extended Kalman filter together with a 3DVar bias correction system for water mass properties. The analysis system assimilates satellite observations of sea level anomaly and sea surface temperature, as well as in situ temperature and salinity measurements. Background model error is specified in terms of seasonally varying model anomalies from a 10-year forced model integration allowing inhomogeneous anisotropic multi-variate error covariances. A novel online tidal harmonic analysis method is introduced that uses a sliding-window approach to reduce numerical costs and to allow time-varying harmonic constants, necessary in seasonally ice-infested waters. As compared to the Global Ice Ocean Prediction System (GIOPS) running at CCMEP, RIOPSv2 also includes a spatial filtering of model fields as part of the observation operator for sea surface temperature. In addition to the tidal harmonic analysis, the observation operator for sea level anomaly is also modified to remove the inverse barometer effect due to the application of atmospheric pressure forcing fields. RIOPSv2 is compared to GIOPS and shown to provide similar innovation statistics over a 3-year evaluation period. Specific improvements are found in the vicinity of the Gulf Stream for all model fields due to the higher model grid-resolution, with smaller root-mean-squared (RMS) innovations for RIOPSv2 of about 5 cm for SLA and 0.5 °C for SST. Verification against along-track satellite observations demonstrates the improved representation of meso-scale features in RIOPSv2 compared to GIOPS, with increased correlations of SLA (0.83 compared to 0.73) and reduced RMS differences (12 cm compared to 14 cm). While the RIOPSv2 grid resolution is 3 times higher than GIOPS, the power spectral density of surface kinetic energy provides an indication that the effective resolution of RIOPSv2 is roughly double that of the global system (35 km as compared to 66 km). Observations made as part of the Year of Polar Prediction (2017–19) provide a rare glimpse at errors in Arctic water mass properties and show salinity biases of 0.3–0.4 psu in the eastern Beaufort Sea in RIOPSv2.
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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) | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,003 |
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 ».