Atmospheric Circulation Patterns Associated with Extreme Wind Events in Canadian Cities
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Extreme near-surface wind speeds in cities can have major societal impacts but are not well represented in climate models. Despite this, large-scale dynamics in the free troposphere, which models resolve better, could provide reliable constraints on local extreme winds. This study identifies synoptic circulations associated with midlatitude extreme wind events and assesses how resolution affects their representation in analysis products and a climate model framework. Composites of reanalysis (ERA5) sea level pressure and upper-tropospheric winds during observed extreme wind events reveal distinct circulation structures for each quadrant of the surface-wind rose. Enhanced resolution of the analysis product (ERA5 versus the higher-resolution ECMWF Operational Analysis) reduced wind speed biases but has little impact on capturing occurrences of wind extremes seen in station observations. Composite circulations for surface wind extremes in a climate model (CESM) skillfully reproduce circulations found in reanalysis. Regional refinement of CESM over a region centered on southern Ontario, Canada, using variable resolution (VR-CESM) improves representation of surface ageostrophic circulations and the strength of vertical coupling between upper-level and near-surface winds. We thus can distinguish situations for which regional refinement (dynamical downscaling) is necessary for realistic representation of the large-scale atmospheric circulations associated with extreme winds, from situations where the coarse resolution of standard GCMs is sufficient. Significance Statement In this study we identify the large-scale atmospheric circulation patterns that drive extreme wind speeds in Canadian cities, and how well numerical climate models, which are used for producing climate change projections, represent these circulation patterns. Climate models do not simulate local winds as accurately as larger-scale phenomena, so this work can help identify useful information that models contain regarding extreme winds. For cities in eastern Canada, a benchmark model generally performs well, but a model with refined spatial resolution over southern Ontario improves agreement with patterns for observed extreme winds in that region.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».