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Enregistrement W3111800415 · doi:10.1007/s00382-020-05521-x

An observation-based scaling model for climate sensitivity estimates and global projections to 2100

2020· article· en· W3111800415 sur OpenAlexafffund
Raphaël Hébert, S. Lovejoy, Bruno Tremblay

Notice bibliographique

RevueClimate Dynamics · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueClimate variability and models
Établissements canadiensMcGill University
Organismes subventionnairesH2020 European Research CouncilCanadian Network for Research and Innovation in Machining Technology, Natural Sciences and Engineering Research Council of CanadaOffice of Polar ProgramsAlfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung
Mots-clésScalingClimatologyFunction (biology)Sensitivity (control systems)ExponentStatistical physicsClimate modelExploitGeneral Circulation ModelSymmetry (geometry)Climate changeMathematicsComputer sciencePhysicsGeology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract We directly exploit the stochasticity of the internal variability, and the linearity of the forced response to make global temperature projections based on historical data and a Green’s function, or Climate Response Function (CRF). To make the problem tractable, we take advantage of the temporal scaling symmetry to define a scaling CRF characterized by the scaling exponent H , which controls the long-range memory of the climate, i.e. how fast the system tends toward a steady-state, and an inner scale $$\tau \approx 2$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>τ</mml:mi> <mml:mo>≈</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> years below which the higher-frequency response is smoothed out. An aerosol scaling factor and a non-linear volcanic damping exponent were introduced to account for the large uncertainty in these forcings. We estimate the model and forcing parameters by Bayesian inference which allows us to analytically calculate the transient climate response and the equilibrium climate sensitivity as: $$1.7^{+0.3} _{-0.2}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>.</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>7</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>0.2</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mn>0.3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:mrow> </mml:math> K and $$2.4^{+1.3} _{-0.6}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mo>.</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>4</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>0.6</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mn>1.3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:mrow> </mml:math> K respectively (likely range). Projections to 2100 according to the RCP 2.6, 4.5 and 8.5 scenarios yield warmings with respect to 1880–1910 of: $$1.5^{+0.4}_{-0.2}K$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>.</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>5</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>0.2</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mn>0.4</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mi>K</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> , $$2.3^{+0.7}_{-0.5}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mo>.</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>3</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>0.5</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mn>0.7</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:mrow> </mml:math> K and $$4.2^{+1.3}_{-0.9}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>4</mml:mn> <mml:mo>.</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>0.9</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mn>1.3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:mrow> </mml:math> K. These projection estimates are lower than the ones based on a Coupled Model Intercomparison Project phase 5 multi-model ensemble; more importantly, their uncertainties are smaller and only depend on historical temperature and forcing series. The key uncertainty is due to aerosol forcings; we find a modern (2005) forcing value of $$[-1.0, -0.3]\, \,\,\mathrm{Wm} ^{-2}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>[</mml:mo> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>1.0</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>0.3</mml:mn> <mml:mo>]</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>Wm</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> (90 % confidence interval) with median at $$-0.7 \,\,\mathrm{Wm} ^{-2}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>0.7</mml:mn> <mml:mspace/> <mml:mspace/> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>Wm</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> . Projecting to 2100, we find that to keep the warming below 1.5 K, future emissions must undergo cuts similar to RCP 2.6 for which the probability to remain under 1.5 K is 48 %. RCP 4.5 and RCP 8.5-like futures overshoot with very high probability.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,201
Score d'incertitude au seuil0,893

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,042
Tête enseignante GPT0,292
Écart entre enseignants0,251 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations32
Publié2020
Routes d'admission2
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