Pathways, impacts and fate of marine debris generated by the 2011 tsunami in Japan, derived from a synthesis of numerical models and observational reports
Notice bibliographique
Résumé
March 11, 2011 tsunami devastated the east coast of Japan and produced millions of tons of marine debris that drifted across the North Pacific. The extraordinary amount and unusual composition of tsunami debris allowed to trace its drift across the ocean and arrivals on remote shores and helped to better understand the pathways of floating marine debris. A suite of ocean models synthesized with these observations produced most complete picture of the debris dynamics, pathways, and fate. While observations allowed to optimize such model parameters as windage and source distribution, the models filled large gaps in sparse observations and produced estimates of the total budgets. For example, the study suggests that the original number of boats lost to the tsunami was about 1,000 and about 100 of these boats may be still floating in the ocean. Detailed analysis of model fluxes on the US/Canada West Coast and their comparison with reports of tsunami boats from the same region revealed serious difficulties that even best OGCMs (Ocean General Circulation Models), such as the HYCOM (Hybrid Coordinate Model, operated by the US Navy and used for coordination of such operational activity as oil spill response), have serious problems with reproducing even main peaks in observations. The best correspondence was achieved in a simple diagnostic model (SCUD), whose coefficients were optimized using historical data of satellite altimetry, scatterometry and trajectories of Lagrangian floats (Figure). In this presentation we discuss methods available to numerically study the drift of marine debris (particles versus tracer), to calibrate/validate models using sparse observational data and to maximize the utility of satellite and model products in various applications. Figure. Model fluxes on the North America west coast between 40 and 51N as function of time and windage. Rows (from top to bottom) correspond to SCUD (a and f), SCUD-HYCOM (b and g), MOVE (c and h), FORA (d and i), and GNOME (e and j) models. Left column shows original model fluxes and right column same fluxes smoothed in time with a Gaussian 1.5-month half-width filter. White dots and lines mark peaks in model fluxes for different windages. Vertical magenta lines mark five main peaks in observations. Horizontal grey lines mark the optimal windage parameter values, derived from model comparison with boat reports, and span over the periods of the comparison. Color scale is strongly nonlinear and model flux units are fraction of the released tracer per a year. White dashed line in (d) illustrates faster drift and earlier arrival of higher windages.
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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 | 0,000 | 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 | 0,001 |
| 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) | 0,001 | 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 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 ».