Global oscillatory modes in high-end climate modeling and reanalyses
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Interannual oscillatory modes, atmospheric and oceanic, are present in several large regions of the globe. We examine here low-frequency variability (LFV) over the entire globe in the Community Earth System Model (CESM) and in the NCEP-NCAR and ECMWF ERA5 reanalyses. Multichannel singular spectrum analysis (MSSA) is applied to these three datasets. In the fully coupled CESM1.1 model, with its resolution of $$0.1 \times 0.1$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>0.1</mml:mn> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:mn>0.1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> degrees in the ocean and $$0.25 \times 0.25$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>0.25</mml:mn> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:mn>0.25</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> degrees in the atmosphere, the fields analyzed are surface temperatures, sea level pressures and the 200-hPa geopotential. The simulation is 100-year long and the last 66 yr are used in the analysis. The two statistically significant periodicities in this IPCC-class model are 11 and 3.4 year. In the NCEP-NCAR reanalysis, the fields of sea level pressure and of 200-hPa geopotential are analyzed at the available resolution of $$2.5 \times 2.5$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>2.5</mml:mn> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:mn>2.5</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> degrees over the 68-years interval 1949–2016. Oscillations with periods of 12 and 3.6 years are found to be statistically significant in this dataset. In the ECMWF ERA5 reanalysis, the 200-hPa geopotential field was analyzed at its resolution of $$0.25 \times 0.25$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mn>0.25</mml:mn> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:mn>0.25</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> degrees over the 71-years interval 1950–2020. Oscillations with periods of 10 and 3.6 years are found to be statistically significant in this third dataset. The spatio-temporal patterns of the oscillations in the three datasets are quite similar. The spatial pattern of these global oscillations over the North Pacific and North Atlantic resemble the Pacific Decadal Oscillation and the LFV found in the Gulf Stream region and Labrador Sea, respectively. We speculate that such regional oscillations are synchronized over the globe, thus yielding the global oscillatory modes found herein, and discuss the potential role of the 11-year solar-irradiance cycle in this synchronization. The robustness of the two global modes, with their 10–12 and 3.4–3.6 years periodicities, also suggests potential contributions to predictability at 1–3 years horizons.
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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 | 0,000 | 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 | 0,001 |
| 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 ».