Simulation of factors affecting <i>E.huxleyi</i> blooms in arctic and subarctic seas by CMIP5 climate models: model validation and selection
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The coccolithophore E.huxleyi plays an essential role in the global carbon cycle. Therefore, considering the ongoing global warming, the assessment of future changes in coccolithophore blooms is very important. Our paper aims to provide a framework for selecting the optimum combination of global climate models to conduct such an assessment. To do this we analyse the forcing factors influencing present and future blooms using climate model projections. Then, based on the projected changes in the forcing factors, future changes in the dynamics of coccolithophore E.huxleyi blooms can be determined. Here we describe the complex methodology used for the validation of 34 CMIP5 climate models, and the selection of models that best represent the regional features of the oceanographic and meteorological factors affecting E.huxleyi blooms in arctic and subarctic seas: sea surface (i) temperature and (ii) salinity; (iii) wind speed at a height of 10 m above the surface; (iv) ocean surface current speed; and (v) surface downwelling shortwave radiation. The validation of the CMIP5 Atmosphere-Ocean General Circulation Models against reanalysis data includes analysis of the interannual variability, seasonal cycle, spatial biases and temporal trends of the simulated forcing factors. Here we propose a percentile score-based model ranking method for the selection of the best models from the CMIP5 ensemble. The selection of the best models was performed separately for each study area in the Barents, Bering, Greenland, Labrador, North and Norwegian Seas and for each of the five forcing factors affecting the coccolithophore blooms. In total, 30 combinations of most-skilful models were selected. The results show that there is no common optimal combination of models, nor is there one top-model, that has high skill in reproducing regional features across the combination of the five considered forcing factors and all arctic and subarctic seas. However, some climate models consistently show good skill for many of these combinations e.g. ACCESS1-3; ACCESS1-0; HadGEM2-AO; HadGEM2-CC; HadGEM2-ES; GFDL-CM3; INMCM4; GISS-E2-R; GISS-E2-R-CC. The models that have the smallest skill for the majority of the study regions are CMCC-CM; FGOALS-g2; IPSL-CM5A-LR; IPSL-CM5A-MR; IPSL-CM5B-LR; MIROC5; MRI-ESM1.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».