A novel application of an adaptive surrogate-based modeling optimization (ASMO) for the Community Territory System Model (CTSM) in Alaska
Notice bibliographique
Résumé
Climate-induced changes in snow cover, river flow, and freshwater ecosystems will greatly affect the indigenous groups in the Alaska and Yukon River Basin. To support policy-making on climate adaptation and mitigation for these underrepresented groups, an ongoing interdisciplinary effort is being made to combine Indigenous Knowledge with western science (https://www.colorado.edu/research/arctic-rivers/). A foundational component of this project is a high fidelity representation of the aforementioned land surface processes. To this end, we aim to obtain a set of reliable high-resolution parameters for the Community Territory System Model (CTSM) for the continental scale domain of Alaska and the entire Yukon River Basin, which will be used in climate change simulations. CTSM is a complex, physically based state-of-the-science land surface model that includes complex vegetation and canopy representation, a multi-layer snow model, as well as hydrology and frozen soil physics necessary for the representation of streamflow and permafrost. Two modifications to the default CTSM configuration were made. First, we used CTSM that is implemented with hillslope hydrology to better capture the fine-scale hydrologic spatial heterogeneity in complex terrain. Second, we updated the input soil textures and organic carbon in CTSM using the high-resolution SoilGrid dataset. In this study, we performed a multi-objective optimization on snow and streamflow metrics using an adaptive surrogate-based modeling optimization (ASMO). ASMO permits optimization of complex land-surface models over large domains through the use of surrogate models to minimize the computational cost of running the full model for every parameter combination. We ran CTSM at a spatial resolution of 1/24th degree and a temporal resolution of one hour using the ERA5 reanalysis data as the meteorological forcings. The ERA5 reanalysis data were bias-corrected to account for the orographic effects. We will discuss the ASMO-CTSM coupling workflow, performance characteristics of the optimization (e.g., computational cost, iterations), and comparisons of the default configuration and optimized model performance.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».