An observation-based evaluation and ranking of historical Earth system model simulations in the northwest North Atlantic Ocean
Notice bibliographique
Résumé
Continental shelf regions in the ocean play an important role in the global cycling of carbon and nutrients, but their responses to global change are understudied. Global Earth system models (ESMs), as essential tools for building understanding of ocean biogeochemistry, are used extensively and routinely for projections of future climate states; however, their relatively coarse spatial resolution is likely not appropriate for accurately representing the complex patterns of circulation and elemental fluxes on the shelves along ocean margins. Here, we compared 29 ESMs used in the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)'s Assessment Reports (ARs) 5 and 6 and a regional biogeochemical model for the northwest North Atlantic (NWA) shelf to assess their ability to reproduce surface observations of temperature, salinity, nitrate and chlorophyll. The NWA region is biologically productive, influenced by the large-scale Gulf Stream and Labrador Current systems and particularly sensitive to climatically induced changes in large-scale circulation. Most ESMs compare relatively poorly to observed surface nitrate and chlorophyll and show differences with observed surface temperature and salinity that suggest spatial mismatches in their large-scale current systems. Model-simulated nitrate and chlorophyll compare better with available observations in AR6 than in AR5, but none of the models perform equally well for all four parameters. The ensemble means of all ESMs, and of the five best-performing ESMs, strongly underestimate observed chlorophyll and nitrate. The regional model has a much higher spatial resolution and reproduces the observations significantly better than any of the ESMs. It also simulates reasonably well vertically resolved observations from gliders and bi-monthly ship-based monitoring observations. A ranking of the ESMs indicates that only one ESM has good and consistent performance for all variables. An additional evaluation of the ESMs along the regional model boundaries shows larger variability but is generally consistent with the ranking on the shelf. Overall, 11 ESMs were deemed satisfactory for use in the NWA, either directly or for regional downscaling.
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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 | 0,005 | 0,009 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».