Improvement of modelling plant responses to low soil moisture in JULESvn4.9 and evaluation against flux tower measurements
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Drought is predicted to increase in the future due to climate change, bringing with it a myriad of impacts on ecosystems. Plants respond to drier soils by reducing stomatal conductance, in order to conserve water and avoid hydraulic damage. Despite the importance of plant drought responses for the global carbon cycle and local/regional climate feedbacks, land surface models are unable to capture observed plant responses to soil moisture stress. We assessed the impact of soil moisture stress on simulated gross primary productivity (GPP) and latent energy flux (LE) in the Joint UK Land Environment Simulator (JULES) vn4.9 on seasonal and annual timescales, and evaluated ten different representations of stress in the model. For the default configuration, GPP was more realistic in temperate biome sites than in the tropics or high latitudes/cold region sites, while LE was best simulated in temperate and high latitude/cold sites. Errors not due to soil moisture stress, possibly linked to phenology, contributed to model biases for GPP in tropical savannah and deciduous forest sites. We found that three alternative approaches to calculating soil moisture stress produced more realistic results than the default parameterization for most biomes and climates. All of these involved increasing the number of soil layers from 4 to 14, and the soil depth from 3m to 10.8m. In addition, we found improvements when soil matric potential replaced volumetric water content in the stress equation, when the onset of stress was delayed, and when roots extended deeper into the soil. For LE, the biases were highest in the default configuration in temperate mixed forests, with overestimation occurring during most of the year. At these sites, reducing soil moisture stress (with the new parameterizations mentioned above) increased LE and made the simulation worse. Further evaluation into the reason for the high bias in LE at many of the sites would enable improvements in both carbon and energy fluxes with new parameterizations for soil moisture stress.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 | 0,002 | 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 ».