Variations of the CO2 fluxes and atmospheric CO2 in multi-model predictions with an interactive carbon cycle
Notice bibliographique
Résumé
Variable fluxes of anthropogenic CO2 emissions into the land and the ocean and the remaining proportion in the atmosphere reflect on the global carbon budget variations and further modulate global climate change. A more accurate reconstruction of the global carbon budget in the past decades and a more reliable prediction of the variations in the next years are crucial for assessing the effectiveness of climate change mitigation policies and supporting global carbon stocktaking and monitoring in compliance with the goals of the Paris Agreement.In this study, we investigate reconstructions and predictions of the CO2 fluxes and atmospheric CO2 growth from ensemble prediction simulations using 5 Earth System Model (ESM) - based decadal prediction systems. These novel prediction systems driven by CO2 emissions with an interactive carbon cycle enable prognostic atmospheric CO2 and represent atmospheric CO2 growth variations in response to the strength of CO2 fluxes into the ocean and the land, which are missing in the conventional concentration-driven decadal prediction systems with prescribed atmospheric CO2 concentration.The reconstructions generated by assimilating physical ocean and atmosphere data products into the prediction systems are able to reproduce the annual mean historical variations of the CO2 fluxes and atmospheric CO2 growth. Multi-model ensemble means best match the assessments of CO2 fluxes and atmospheric CO2 growth rate from the Global Carbon Project with correlations of 0.79, 0.82, and 0.98 for atmospheric CO2 growth rate, air-land CO2 fluxes, and air-sea CO2 fluxes, respectively. The CO2 emission-driven prediction systems with an interactive carbon cycle still maintain the predictive skill of CO2 fluxes and atmospheric CO2 growth as found in conventional concentration-driven prediction systems, i.e., about 2 years for the air-land CO2 fluxes and atmospheric CO2 growth, the air-sea CO2 fluxes have higher skill up to 5 years. The ESM-based prediction systems are capable to reconstruct and predict the variations in the global carbon cycle and hence are powerful tools for supporting carbon budgeting and monitoring, especially in the decarbonization processes. Furthermore, we investigate the contribution of uncertainty in the predictions of CO2 fluxes and atmospheric CO2 growth rate from internal climate variability, different model responses, and emission-forcing reductions to identify the prominent challenge in limiting the skill of CO2 predictions.
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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 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».