Evaluating permafrost physics in the Coupled Model Intercomparison Project 6 (CMIP6) models and their sensitivity to climate change
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Permafrost is a ubiquitous phenomenon in the Arctic. Its future evolution is likely to control changes in northern high-latitude hydrology and biogeochemistry. Here we evaluate the permafrost dynamics in the global models participating in the Coupled Model Intercomparison Project (present generation – CMIP6; previous generation – CMIP5) along with the sensitivity of permafrost to climate change. Whilst the northern high-latitude air temperatures are relatively well simulated by the climate models, they do introduce a bias into any subsequent model estimate of permafrost. Therefore evaluation metrics are defined in relation to the air temperature. This paper shows that the climate, snow and permafrost physics of the CMIP6 multi-model ensemble is very similar to that of the CMIP5 multi-model ensemble. The main differences are that a small number of models have demonstrably better snow insulation in CMIP6 than in CMIP5 and a small number have a deeper soil profile. These changes lead to a small overall improvement in the representation of the permafrost extent. There is little improvement in the simulation of maximum summer thaw depth between CMIP5 and CMIP6. We suggest that more models should include a better-resolved and deeper soil profile as a first step towards addressing this. We use the annual mean thawed volume of the top 2 m of the soil defined from the model soil profiles for the permafrost region to quantify changes in permafrost dynamics. The CMIP6 models project that the annual mean frozen volume in the top 2 m of the soil could decrease by 10 %–40 %∘C-1 of global mean surface air temperature increase.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 découle