Cmip 模型对比现状、规划、需求及疑问

Posted by Shen Chaoran on December 12, 2018

现阶段成果

数据集

模拟站点图 Biome-BGC annual output IBIS global annual output

模型

模型条目列表

对比

单站点对比

时间曲线折线图 时间曲线折线图

子区域对比

采用区域降尺度的方法,从全球范围内选择若干个感兴趣的子区域进行对比。

  1. 选择的子区域

  2. 偏差等值线图

  3. 子区域年度时间曲线折线图

  4. 子区域统计指标热力图

拟采用的其他对比方法

其他对比方法有泰勒图、偏差等值线图、子区域偏差图、箱图等。由于手头数据有限,还没有开展。

下一步的计划,平台的未来规划

  1. 建立一个标准变量表,对应模型的输入输出项的标准名称、单位、物理含义、合理的值域范围等 variable, standard name, long name, units, description, uid
  2. 界面上对调参的暴露,让用户可以在线配参数(计算量太大,所以现阶段没有暴露)
  3. 对比案例的进一步制定

需求

  1. 模拟输入数据
    • IBIS 的输入数据
    • 站点的物理常量数据:土壤深度、沙含量、淤泥含量、黏土含量、高程、经纬度、短波反射率、大气氮沉降等。这一部分数据我们手头有处理后的数据,但是如果能提供原始的NetCDF数据的话更好,可以充实数据集条目的数量,而且展示效果更好。
    • 植被类型数据:Biome-BGC 模型将植被类型划分成常绿灌木、常绿针叶林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、草地等类型,需要全球的植被类型数据。
  2. 观测数据:
    • 碳循环相关的数据:GPP, NPP, NEP, Biomass, 生态系统呼吸
    • 水循环相关的数据:ET, 径流
  3. 其他数据
    • 接入 MODIS MOD17A3、MOD15A2、CRUT3v、CN05 的数据作为对比
    • fluxdata 网站上的数据接入(已经下载好了,但还不太清楚数据结构)
  4. 模型输出项的修改 目前 IBIS 模型的输出项比较有限,不知道是否是因为手头上的模型不完整:
Model Output
IBIS daily: npp, No3inc, N_stress, N_availability, wfps, N_uptake_capacity, cTon_pro, ftemp
annual: gpp(total or average?), co2mic, nee, aet, lai, gpp
Biome-BGC 646个输出项,包括有常用的比如:gpp, npp, nep, nee, hr, et, lai, co2 等。
输出分为 daily-output, annual-average, monthly-average

疑问

  • IBIS 模型的 spinup 参数该怎么确定,计算全球范围时怎么给每个站点设置合适的 spinup 次数?
  • 为什么不推荐使用官网的 IBIS2.6b4 那一版本算,是因为性能的原因吗?
  • IBIS 和 Biome-BGC 两个模型的哪些关键参数需要暴露出来?
  • 对比案例的详细制定:对比区域、尺度、时间范围、要素等
  • 为什么输入数据是 0.5°*0.5°,并且有些陆地点是空的?(掩膜以后分割?)
  • 从单站点到全球范围,是怎么处理数据的?(插值?直接拼成NetCDF?)
  • 对比方法上面还有哪些常用的需要做?
  • Fluxdata, MODIS 的数据处理方式

几个参考的组织和项目

架构调整

  • topic:对比领域
  • experiment protocol
  • solution(include multi experiment protocol):包括常用的实验
  • task:里面选择参加的 experiments