Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2022 article

Explicit Physical Knowledge in Machine Learning for Ocean Carbon Flux Reconstruction: The pCO 2 ‐Residual Method

27Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
3Institutions déclarées
1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract The ocean reduces human impacts on global climate by absorbing and sequestering CO 2 from the atmosphere. To quantify global, time‐resolved air‐sea CO 2 fluxes, surface ocean pCO 2 is needed. A common approach for estimating full‐coverage pCO 2 is to train a machine learning algorithm on sparse in situ pCO 2 data and associated physical and biogeochemical observations. Though these associated variables have understood relationships to pCO 2 , it is often unclear how they drive pCO 2 outputs. Here, we make two advances that enhance connections between physical understanding and reconstructed pCO 2 . First, we apply pre‐processing to the pCO 2 data to remove the direct effect of temperature. This enhances the biogeochemical/physical component of pCO 2 in the target variable and reduces the complexity that the machine learning must disentangle. Second, we demonstrate that the resulting algorithm has physically understandable connections between input data and the output biogeochemical/physical component of pCO 2 . The final pCO 2 reconstruction agrees modestly better with independent data than most other approaches. Uncertainties in the reconstructed pCO 2 and impacts on the estimated CO 2 fluxes are quantified. Uncertainty in piston velocity drives substantial flux uncertainties in some regions, but does not increase globally integrated estimates of uncertainty in CO 2 fluxes from observation‐based products. Our reconstructed CO 2 fluxes show larger interannual variability than smoother neural network approaches, but a lesser trend since 2005. We estimate an air‐sea flux of −1.8 PgC/yr (anthropogenic flux of −2.3 ± 0.5 PgC/yr) for 1990–2019, agreeing with other data products and the Global Carbon Budget 2020 (−2.3 ± 0.4 PgC/yr).

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé, mais le titre doit être comparé manuellement.

Titre Crossref
Explicit Physical Knowledge in Machine Learning for Ocean Carbon Flux Reconstruction: The pCO <sub>2</sub> ‐Residual Method
Date Crossref
01/10/2022
Éditeur
American Geophysical Union (AGU)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Ocean Acidification Effects and ResponsesAtmospheric and Environmental Gas DynamicsOceanographic and Atmospheric Processes

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.