Technical Note: Evaluation of the Copernicus Atmosphere Monitoring Service Cy48R1 upgrade of June 2023
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) is providing daily analyses and forecasts of the composition of the atmosphere, including the reactive gases such as O3, CO, NO2, HCHO, SO2, aerosol species and greenhouse gases. The global CAMS analysis system (IFS-COMPO) is based on the ECMWF Integrated Forecast System (IFS) for numerical weather prediction (NWP), and assimilates a large number of composition satellite products on top of the meteorological observations ingested in IFS. The CAMS system receives regular upgrades, following the upgrades of IFS. The last upgrade, Cy48R1, operational since 27 June 2023, was major with a large number of code changes, both for COMPO and for NWP. The main COMPO innovations include the introduction of full stratospheric chemistry, a major update of the emissions, of the aerosol model, including the representation of secondary organic aerosol, several updates of the dust life cycle and optics, inorganic chemistry in the troposphere, and the assimilation of VIIRS AOD and TROPOMI CO. The CAMS Cy48R1 upgrade was validated using a large number of independent measurement datasets, including surface in situ, surface remote sensing, routine aircraft and balloon and satellite observations. In this paper we present the validation results for Cy48R1 by comparing with the skill of the previous operational system (Cy47R3), with the independent observations as reference, for the period October 2022 to June 2023 during which daily forecasts from both cycles are available. Major improvements in skill are found for the ozone profile in the lower-middle stratosphere and for stratospheric NO2 due to the inclusion of full stratospheric chemistry. Stratospheric trace gases compare well with ACE-FTS observations between 10–200 hPa, with larger deviations between 1–10 hPa. The impact of the updated emissions is especially visible over East Asia and is beneficial for the trace gases O3, NO2, and SO2. The CO column assimilation is now anchored by IASI instead of MOPITT which is beneficial for most of the CO comparisons, and the assimilation of TROPOMI CO data improves the model CO field in the troposphere. In general the aerosol optical depth has improved globally, but the dust evaluation shows more mixed results. The results of the 47 comparisons are summarised in a score card, which shows that 83 % of the evaluation datasets show a neutral or improved performance of Cy48R1 compared to the previous operational CAMS system, while 17 % indicate a (slight) degradation. This demonstrates the overall success of this upgrade.
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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 | 0,008 | 0,012 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 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 | 0,003 |
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 ».