Incorporation of the equilibrium temperature approach in a Soil and Water Assessment Tool hydroclimatological stream temperature model
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Stream temperature is an important indicator for biodiversity and sustainability in aquatic ecosystems. The stream temperature model currently in the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) only considers the impact of air temperature on stream temperature, while the hydroclimatological stream temperature model developed within SWAT model considers hydrology and the impact of air temperature in simulating the water-air heat transfer process. In this study we propose using the equilibrium temperature approach to model complex heat transfer processes at the water-air interface, which reflects the influences of air temperature, solar radiation, wind speed and stream water depth on the heat transfer process. The thermal capacity of the streamflow is modelled by the variation of the stream water depth. An advantage of this equilibrium temperature model is the simple parameterization, with only two added parameters to model the heat transfer processes. The equilibrium temperature model is applied and tested in the Athabasca River Basin (ARB) in Alberta, Canada. The model is calibrated and validated at five stations throughout different parts of the ARB for which high-frequency observed stream temperature data are available. The results indicate that the equilibrium temperature model provided better and more consistent performances for the different regions of the ARB with the values of Nash-Sutcliffe Efficiency (> 0.67) greater than those of the original SWAT model and the hydroclimatological model. Overall, the equilibrium temperature model uses existing SWAT meteorological data as input, can be calibrated using fewer parameters and less effort, and has an overall better performance for the simulation of daily stream temperatures. Thus, it can be used as an effective tool for predicting the change in stream temperature regimes under varying hydrological and meteorological conditions. In addition, the impact of the stream temperature simulations on chemical reaction rates and concentrations was tested. The results indicate that the improved performance of the stream temperature simulation could significantly affect chemical reaction rates and the simulated concentrations and the equilibrium temperature model could be a potential tool to model stream temperature for water quality simulations.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 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) | 0,002 | 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 ».