Resolution Dependence of Extreme Wind Speed Projections in the Great Lakes Region
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The effect of anthropogenic climate change on extreme near-surface wind speeds is uncertain. Observed trends are weak and difficult to disentangle from internal variability, and model projections disagree on the sign and magnitude of trends. Standard coarse-resolution climate models represent the fine structures of relevant physical phenomena such as extratropical cyclones (ETCs), upper-level jet streaks, surface energy fluxes, and land surface variability less skillfully than their high-resolution counterparts. Here, we use simulations with the NCAR Community Earth System Model with both uniform (110 km) resolution and the variable-resolution configuration (VR-CESM-SONT, from 110 to 7 km) to study the effect of refined spatial resolution on projections of extreme strong and weak wind speeds in the Great Lakes region under end-of-century RCP8.5 forcing. The variable-resolution configuration projects strengthening of strong-wind events in the refined region with the opposite occurring in the uniform-resolution simulation. The two configurations provide consistent changes to synoptic-scale circulations associated with high-wind events. However, only the variable-resolution configuration projects weaker static stability, enhanced turbulent vertical mixing, and consequentially enhanced surface wind speeds because boundary layer dynamics are better captured in the refined region. Both models project increased frequency of extreme weak winds, though only VR-CESM-SONT resolves the cold-season inversions and summertime high temperatures associated with stagnant wind events. The identifiable mechanism of the changes to strong winds in VR-CESM-SONT provides confidence in its projections and demonstrates the value of enhanced spatial resolution for the study of extreme winds under climate change. Significance Statement In this study, we compare climate change projections of high and low extreme wind speeds in the Great Lakes region between a standard coarse-resolution simulation and a high-resolution simulation performed using the same climate model. The fine-resolution simulation projects strengthening high wind speeds, opposite to the coarse-resolution simulation. Both project increasing frequency of extreme weak winds, but the human-health-related impacts of stagnant winds are only captured at fine resolution. The changes in the coarse-resolution simulation are explained by changes to large-scale circulation, while the fine-resolution changes are linked to local processes the coarse model does not resolve. This helps explain the diverging projections of strong winds and gives greater credibility to the fine-resolution simulation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».