Benchmark of numerical GIA codes capable of laterally heterogeneous earth structures
Notice bibliographique
Résumé
<p>During the last decade there has been an increasing demand to improve models of present-day loading processes and glacial-isostatic adjustment (GIA). This is especially important when modelling the GIA process in tectonically active regions like the Pacific Northwest, Patagonia or West Antarctica. All these regions are underlain by zones of low-viscosity mantle. Although one-dimensional earth models may be sufficient to model local-scale uplift within these regions, modeling of the wider-scale deformation patterns requires consideration of three-dimensional viscosity structure that is consistent with other geophysical and laboratory findings. It is this wider-scale modeling that is necessary for earth-system model applications as well as for the validation or reduction of velocity fields determined by geodetic observation networks based on GNSS, for improving satellite gravimetry, and for present-day sea-level change as paleo sea-level reconstructions.</p><p>There are a number of numerical GIA codes in the community, which can consider lateral variations in viscoelastic earth structure, but a proper benchmark focusing on lateral heterogeneity is missing to date. Accordingly, ambiguity remains when interpreting the modelling results. The numerical codes are based on rather different methods to solve the respective field equations applying, e.g., finite elements, finite volumes, finite differences or spectral elements. Aspects like gravity, compressibility and rheology are dealt with differently. In this regard, the set of experiments to be performed has to be agreed on carefully, and we have to accept that not all structural features can be considered in every code.</p><p>We present a tentative catalogue of synthetic experiments. These are designed to isolate different aspects of lateral heterogeneity of the Earth's interior and investigate their impact on vertical and horizontal surface displacements, geocenter and polar motion, gravity, sea-level change and stress. The study serves as a follow up of the successful benchmarks of Spada et al. (2011) and Martinec et al. (2018) on 1D earth models and the sea-level equation. The study was initiated by the PALSEA-SERCE Workshop in 2021 (Austermann and Simms, 2022) and benefits from discussions inside different SCAR-INSTANT subcommittees, the IAG Joint Study Group 3.1 “Geodetic, Seismic and Geodynamic Constraints on Glacial Isostatic Adjustment", the IAG Subcommission 3.4 “Cryospheric Deformation" and PALSEA.</p><p><strong>References:</strong></p><p>Austermann, J., Simms, A., 2022 (in press). Unraveling the complex relationship between solid Earth deformation and ice sheet change. PAGES Mag., 30(1). doi:10.22498/pages.30.1.14</p><p>Martinec, Z., Klemann, V., van der Wal, W., Riva, R. E. M., Spada, G., Sun, Y., Melini, D., Kachuck, S. B., Barletta, V., Simon, K., A, G., James, T. S., 2018. A benchmark study of numerical implementations of the sea level equation in GIA modelling. Geophys. J. Int., 215:389-414. doi:10.1093/gji/ggy280</p><p>Spada, G., Barletta, V. R., Klemann, V., Riva, R. E. M., Martinec, Z., Gasperini, P., Lund, B., Wolf, D., Vermeersen, L. L. A., King, M. A. (2011). A benchmark study for glacial isostatic adjustment codes. Geophys. J. Int., 185:106-132. doi:10.1111/j.1365-246X.2011.04952.x</p>
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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 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,017 | 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 ».