Validation of the North American Ice Service iceberg drift model using a novel database of in-situ iceberg drift observations
Notice bibliographique
Résumé
Icebergs calved from high-latitude glaciers and ice shelves pose a threat to vessels and offshore infrastructure at a time when Arctic shipping and offshore resource exploration are increasing. Knowledge of the location of potential ice hazards is therefore critical to ensure safe and efficient operations in this remote region. The Canadian Ice Service provides information to stakeholders on the observed and predicted distribution of icebergs in Canadian waters by combining iceberg observations with forecasts from the North American Ice Service (NAIS) iceberg drift model. The NAIS model estimates the forces acting on an iceberg to predict its future position and velocity and is widely used for the East Coast of Canada. However, the model is unproven for areas >60°N and suffers from insufficient validation due to a lack of reliable in-situ observations of iceberg drift. In this study, we use a newly compiled iceberg tracking beacon database to assess the skill of the NAIS iceberg model's predictions of iceberg drift and investigate sensitivity to morphology and environmental forcing (e.g., ocean currents, winds). Hindcast simulations of the observed tracks of 44 icebergs over the period 2008-2019 were run using ocean currents from three ocean models (CECOM, GLORYS and RIOPS) and wind and wave inputs from the ERA5 reanalysis. Comparisons of several distance error metrics between observed and modelled drift tracks indicate that the NAIS model produces realistic simulations of iceberg drift in Baffin Bay. The root mean square error after the initial 24-hour hindcast period ranged from 18-22 km and increased at a daily rate of 11-13 km, which is comparable to operational forecasts elsewhere. Improved model performance was observed for longer (>250 m) and deeper-keeled (>100 m) icebergs, which appears to counteract the model’s tendency to overestimate drift by reducing the influence of stronger surface ocean currents acting on the iceberg. Ocean current direction, wind direction, and iceberg keel geometry were identified by a sensitivity analysis as the model parameters and environmental driving forces that have the greatest influence on modelled iceberg drift. These results emphasize the need for accurate environmental information and underscore the importance of properly representing the physical characteristics of icebergs in drift models.
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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 | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».