Modelling of temporal and spatial trends in soil conditions in Finland using HydroBlocks model
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The changing Arctic climate alters the dynamics of melting and freezing in the ground. An increasing number of frost quakes have been reported in boreal regions such as Finland and Canada, which can cause damage to infrastructure by fracturing roads and built structures. A methodology has been developed to assess frost quakes by estimating thermal stresses in the soil in Oulu, Finland. Information on temporally and spatially varying soil properties, such as soil temperature and soil ice content, is required to calculate thermal stress. Further developing this methodology on a larger scale, over Finland, is challenging due to a lack of in-situ measurements of these parameters with high spatial and temporal coverage. However, they can be simulated using land surface models, one of which is HydroBlocks. Previously, HydroBlocks has been applied in the contiguous United States. The goal of this paper was to configure the model in subarctic and arctic Finland. HydroBlocks' ability to produce accurate snow accumulation and melt approximations, as well as estimate soil temperature and soil water content at different depths in Finland, has not been evaluated before. In addition, maps and time series of soil ice content in Finland at different depths were produced. The snow model (snow water equivalent) and the modeled soil temperatures and soil water contents were compared with the observational data to evaluate the model performance. From the calibrated model, for six observational SWE stations, the average RMSE and KGE were 43 mm and 0.07, respectively. The worst KGE was -0.88, and the best was 0.78. From the calibrated model, for the three observational soil stations, the soil temperature had an average RMSE and KGE of 2.2 °C and 0.66, respectively. The worst KGE was 0.41, and the best was 0.89. For the soil water content, the average RMSE and KGE were first, 0.15 volvol and -4.88, and after calibration, they were reduced to 0.07 volvol and -0.75, respectively. For the calibrated model, the worst KGE was -2.2, and the best was 0.08. The modelling results emphasize the importance of calibrating the model with local soil hydraulic parameters. The modeling results indicate that outputs from HydroBlocks can generally predict soil conditions in Finland. Furthermore, the obtained soil temperature and soil ice content can be used to calculate thermal stresses in soils and identify frost quake-prone areas regionally across Finland over recent decades, ultimately estimating the risk caused by frost quakes.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,000 |
| 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 ».