Comparison of sea ice kinematics at different resolutions modeled with a grid hierarchy in the Community Earth System Model (version 1.2.1)
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. High-resolution sea ice modeling is becoming widely available for both operational forecasts and climate studies. In traditional Eulerian grid-based models, small-scale sea ice kinematics represent the most prominent feature of high-resolution simulations, and with rheology models such as viscous–plastic (VP) and Maxwell elasto-brittle (MEB), sea ice models are able to reproduce multi-fractal sea ice deformation and linear kinematic features that are seen in high-resolution observational datasets. In this study, we carry out modeling of sea ice with multiple grid resolutions by using the Community Earth System Model (CESM) and a grid hierarchy (22, 7.3, and 2.4 km grid stepping in the Arctic). By using atmospherically forced experiments, we simulate consistent sea ice climatology across the three resolutions. Furthermore, the model reproduces reasonable sea ice kinematics, including multi-fractal spatial scaling of sea ice deformation that partially depends on atmospheric circulation patterns and forcings. By using high-resolution runs as references, we evaluate the model's effective resolution with respect to the statistics of sea ice kinematics. Specifically, we find the spatial scale at which the probability density function (PDF) of the scaled sea ice deformation rate of low-resolution runs matches that of high-resolution runs. This critical scale is treated as the effective resolution of the coarse-resolution grid, which is estimated to be about 6 to 7 times the grid's native resolution. We show that in our model, the convergence of the elastic–viscous–plastic (EVP) rheology scheme plays an important role in reproducing reasonable kinematics statistics and, more strikingly, simulates systematically thinner sea ice than the standard, non-convergent experiments in landfast ice regions of the Canadian Arctic Archipelago. Given the wide adoption of EVP and subcycling settings in current models, it highlights the importance of EVP convergence, especially for climate studies and projections. The new grids and the model integration in CESM are openly provided for public use.
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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 | 0,000 |
| 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 | 0,001 | 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 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 ».