Development of a Global Statistical Framework for Estimating Landscape Freeze-Thaw under Changing Climate Conditions with Application to Québec
Notice bibliographique
Résumé
Seasonal Freeze-Thaw (FT) dynamics are among the most important landscape processes, influencing ground thermal and hydrological characteristics across cold regions. These impacts can further affect the environmental processes, socio-economic, and cultural activities developed around the use of lands and waters. From a physical perspective and at the large spatial and regional scales, temperature and snow depth are the key drivers of variability in the timing and distribution of FT dynamics. However, climate change has significantly affected both temperature and snow depth over the past decades, and thus FT dynamics in time and space. As a result, it is of a great importance to understand and quantify the control of changing climate on FT characteristics and project future states of FT characteristics subject to future climatic projections. This knowledge and modeling capability can provide an invaluable information for agricultural activities, infrastructure design and maintenance, monitoring the ecosystem’s livelihood, and estimating land-induced greenhouse gas emissions due to permafrost degradation. This thesis provides a generic and globally relevant statistical framework to quantify the compound control of temperature and snow depth on FT dynamics over different spatiotemporal scales. A set of gridded observed temperature and snow depth data with the remotely sensed state of the frozen soil are utilized as basis for understanding the climate control on FT dynamics and their spatiotemporal variability. Using these gridded data records, it is possible to greatly overcome the limitations in using station-based data, particularly at higher latitudes. Utilizing future projections of climate models along with a rigorous data processing step and different statistical methodologies, future projections of precipitation type, snow depth, and FT can be obtained over the required spatial and temporal resolutions. Although statistical models have been widely used to address the impact of changing climate on different environmental processes, to the best of our knowledge, there was no previously known formal framework to pair the hydroclimatic data with FT patterns. In this work, bivariate and multivariate copula methodologies are used to statistically model the interdependencies between a relevant set of hydroclimatic variables and different FT characteristics and consequently quantify the control of climate on FT patterns over observed and future time episodes. By considering Québec as a case study, it is demonstrated that how this methodology can be fused with available bottom-up and top-down impact assessment approaches. In the bottom-up impact assessment approach, the response of FT characteristics to a range of feasible future climate conditions is quantified using various forms of stress tests in the form of what-if scenarios. To implement the model in the context of top-down impact assessments, a dynamic copula model with time-varying parameterization is advised and accordingly, future FT characteristics are projected conditional to future air temperature and snow depth in Québec.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».