Impact of assimilation of absolute dynamic topography on Arctic Ocean circulation
Notice bibliographique
Résumé
The ocean circulation is typically constrained in operational analysis and forecasting systems through the assimilation of sea level anomaly (SLA) retrievals from satellite altimetry. This approach has limited benefits in the Arctic Ocean and surrounding seas due to data gaps caused by sea ice coverage. Moreover, assimilation of SLA in seasonally ice-free regions may be negatively affected by the quality of the Mean Sea Surface (MSS) used to derive the SLA. Here, we use the Regional Ice Ocean Prediction System (RIOPS) to investigate the impact of assimilating Absolute Dynamic Topography (ADT) fields on the circulation in the Arctic Ocean. This approach avoids the use of a MSS and additionally provides information on sea level in ice covered regions using measurements across leads (openings) in the sea ice. RIOPS uses a coupled ice-ocean model on a 3-4 km grid-resolution pan-Arctic domain together with a multi-variate reduced-order Kalman Filter. The system assimilates satellite altimetry and sea surface temperature together with in situ profile observations. The background error is modified to match the spectral characteristics of the ADT fields, which contain less energy at small scales than traditional SLA due to filtering applied to reduce noise originating in the geoid product used. A series of four-year reanalyses demonstrate significant reductions in innovation statistics with important impacts across the Arctic Ocean. Results suggest that the assimilation of ADT can improve circulation and sea ice drift in the Arctic Ocean, and intensify volume transports through key Arctic gateways and resulting exchanges with the Atlantic Ocean. A reanalysis with a modified Mean Dynamic Topography (MDT) is able to reproduce many of the benefits of the ADT but does not capture the enhanced transports. Assimilation of SLA observations from leads in the sea ice appears to degrade several circulation features; however, these results may be sensitive to errors in MDT. This study highlights the large uncertainties that exist in present operational ocean forecasting systems for the Arctic Ocean due to the relative paucity and reduced quality of observations compared to ice-free areas of the Global Ocean. Moreover, this underscores the need for dedicated and focused efforts to address this critical gap in the Global Ocean Observing System.
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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 | 0,004 |
| 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 | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».