Towards an ensemble-based evaluation of land surface models in light of uncertain forcings and observations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Quantification of uncertainty in fluxes of energy, water, and CO2 simulated by land surface models (LSMs) remains a challenge. LSMs are typically driven with, and tuned for, a specified meteorological forcing data set and a specified set of geophysical fields. Here, using two data sets each for meteorological forcing and historical land cover reconstruction, as well as two model structures (with and without coupling of carbon and nitrogen cycles), the uncertainty in simulated results over the historical period is quantified for the Canadian Land Surface Scheme Including Biogeochemical Cycles (CLASSIC) model. The resulting eight (2 x 2 x 2) equally probable model simulations are evaluated using an in-house model evaluation framework that uses multiple observations-based data sets for a range of quantities. Among the primary global energy, water, and carbon related fluxes and state variables, simulated area burned, fire CO2 emissions, soil carbon mass, vegetation biomass, runoff, heterotrophic respiration, gross primary productivity, and sensible heat flux show the largest spread across the eight simulations relative to their mean. Simulated net atmosphere-land CO2 flux, which is considered a critical determinant of the performance of LSMs, is found to be largely independent of the simulated pre-industrial vegetation and soil carbon mass. This indicates that models can provide reliable estimates of the strength of the land carbon sink despite biases in carbon stocks. Results show that evaluating an ensemble of model results against multiple observations allows to disentangle model deficiencies from uncertainties in model inputs, observation-based data, and model configuration.
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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 | 0,006 | 0,009 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| 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) | 0,000 | 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 ».