The effect of atmospheric nudging on the stratospheric residualcirculation in chemistry-climate models
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. We perform the first multi-model comparison of the impact of nudged meteorology on the stratospheric residual circulation using hindcast simulations from the Chemistry Climate Model Initiative (CCMI). We examine simulations over the period 1980–2009 from 5 models in which the meteorological fields are nudged towards reanalysis data and compare with equivalent free-running simulations from 9 models. We show that nudging meteorology does not constrain the mean strength of the stratospheric residual circulation and that the inter-model spread is similar, or even larger, than in the free-running simulations. The nudged simulations also simulate stronger upwelling in the tropical lower stratosphere compared to the residual circulation estimated directly from the reanalyses they are nudged towards. Downward control calculations reveal substantial differences between the mean lower stratospheric tropical upward mass flux (TUMF) computed from the modeled wave forcing and that calculated directly from the residual circulation. Although the mean circulation is poorly constrained, the nudged simulations show a high degree of consistency in the interannual variability of the TUMF in the lower stratosphere, which is related to the contribution to variability from the resolved wave forcing. We apply a multiple linear regression (MLR) model to separate the drivers of interannual and long-term variations in the simulated TUMF. The MLR model explains up to ~ 75 % of the variance in TUMF in the nudged simulations and reveals a statistically significant positive trend for most models in TUMF over the period 1980–2009. Overall, nudging meteorological fields leads to increased inter-model spread for most of the measures of the mean climatological stratospheric residual circulation assessed in this study. Our findings show that while nudged simulations by construction produce accurate temperatures and realistic representations of fast horizontal transport, this is not necessarily the case for the slower zonal mean vertical transport. Consequently, caution is required when using nudged simulations to interpret long-lived stratospheric tracers that are controlled by the residual circulation.
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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 | 0,005 |
| 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 | 0,001 | 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 ».