Evaluation of the ECHAM family radiation codes performance in the representation of the solar signal
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Solar radiation is the main source of energy for the Earth's atmosphere and in many respects defines its composition, photochemistry, temperature profile and dynamics. The magnitude of the solar irradiance variability strongly depends on the wavelength making difficult its representation in climate models. Due to some deficiencies of the applied radiation codes several models fail to show a clear response in middle stratospheric heating rates to solar spectral irradiance variability, therefore it is important to prove reasonable model performance in this respect before doing multiple model runs. In this work we evaluate the performance of three generations of ECHAM (4, 5 and 6) radiation schemes by comparison with the reference high resolution libRadtran code. We found that both original ECHAM5 and 6 solar radiation codes miss almost all solar signal in the heating rates in the mesosphere. In the stratosphere ECHAM5 code reproduces only about a half of the reference signal, while representation of ECHAM6 code is better – it maximally misses about 17% in the upper stratosphere. On the basis of the comparison results we suggest necessary improvements of the ECHAM family codes by inclusion of available parameterizations of the heating rate due to absorption by oxygen (O2) and ozone (O3). Both codes with the introduced parameterizations represent the heating rate response to the spectral solar irradiance variability simulated with libRadtran much better without substantial increase of computer time. The suggested parameterizations are recommended to apply in the middle atmosphere version of the ECHAM-5 and 6 models for the study of the solar irradiance influence on climate.
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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 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,003 | 0,001 |
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 ».