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World File Search System地球系统
整合航空遥感和实地活动，促进生态学和地球系统科学研究
1 斯坦福大学地球系统科学系，美国加利福尼亚州斯坦福；2 劳伦斯伯克利国家实验室地球与环境科学区，美国加利福尼亚州伯克利；3 加州理工学院喷气推进实验室，美国加利福尼亚州帕萨迪纳；4 国家生态观测网络，美国科罗拉多州博尔德；5 落基山生物实验室，美国科罗拉多州克雷斯特德比特；6 加利福尼亚大学环境科学、政策与管理系，美国加利福尼亚州伯克利；7 刘易斯堡学院环境与可持续发展系，美国科罗拉多州杜兰戈；8 亚利桑那州立大学生命科学学院，美国亚利桑那州坦佩；9 谷歌公司，美国加利福尼亚州山景城；10 美国地质调查局、地球科学与环境变化科学中心，美国科罗拉多州丹佛；11 SLAC 国家加速器实验室，美国加利福尼亚州门洛帕克
ED 391 638 作者 标题 机构 赞助商…… - ERIC
地球系统教育 (ESE) 旨在在美国学校内建立更有效的课程，旨在提高公众对围绕并维持我们所有人的地球系统的了解。ESE 专注于建立对我们环境中运行过程的理解，并使用科学思维和解决问题的过程，这些过程在研究和解决当今世界面临的许多社会问题时最有用。本文件是地球系统教育领导力计划 (PLESE) 参与者特别夏季研讨会的成果。部分包括：(1)“探索地球系统教育”；(2)“科学教育改革的国家背景”；(3)“在科学课程重组中使用地球系统教育的 5 种成功策略”；(4)“ESE 课程重组和实施指南”；(5)“地球系统课堂中的教学方法”；(6)“实施地球系统教育的资源”；(7)“举办地球系统教育研讨会”； （8）“确定地球系统课程范围”；以及（9）“示例活动和单元。”（JRH）
新模型整体揭示了如何强迫不确定性和模型结构改变社区地球系统M
摘要。气候仿真不确定性是由间变异性，模型结构和外部强迫引起的。模型对比子（例如，耦合模型对立面项目； CMIP）和单模大型合奏已提供了对不确定性源的见解。在COSM2（CMIP6-ERA模型）和CESM1（CMIP5-ERA模型）的CESM2（CESM2）进行了大范围。我们将其称为CESM2-LE和CESM1-LE。这些模拟中使用的外部强迫已更改为与其CMIP生成一致。结果，CESM2-LE和CESM1-LE集合之间的差异表示是模型结构和强迫的变化。在这里，我们提出了新的Enble模拟，使我们能够将这些模型结构和强迫差异的影响分开。我们的新CESM2模拟使用CMIP5强制进行与CESM1-LE中使用的模拟进行。我们发现，由于气溶胶对模拟气候的影响，历史强迫不确定性的强烈影响。在历史时期，迫使驱动器减少了CESM2-LE相对于CESM1-LE的全球变暖和海洋热吸收，而CESM1-LE被模型结构的影响所抵消。模型结构和强迫在全球范围内的影响，北极表现出与全球平均值对比的独特信号。
的不确定性太大，无法预测历史数据的主要地球系统组成部分的转化时间
警告地球系统组件中即将进行的临界过渡的一种方法是使用观测值来检测系统稳定性下降。也有人建议将这种稳定性的变化推断到未来并预测倾斜时间。在这里，我们认为所涉及的不确定性太高了，无法稳健地预测临时时间。我们对（i）将历史结果推断到未来的任何推断的建模假设引起了人们的关注，（ii）单个地球系统组件时间序列的代表性，以及（iii）不确定性和使用预处理的影响的影响，重点介绍了非固定观测观察盖的年龄和间隙填充。，我们通常是为了大西洋倒转循环的示例，探讨了这些不确定性。我们认为，即使假设给定的地球系统成分具有接近的临界点，不确定性太大而无法通过超出历史信息来可靠地估算临界时间。
GLOBE Observer：利用人工智能驱动的公民科学推进地球系统知识的案例研究
公民科学和人工智能 (AI) 相互补充，充分利用了人类和机器的优势。公民科学生成数 TB 的原始数字、文本和图像数据，对这些数据的分析需要自动化技术才能有效地进行处理。相反，AI 计算机视觉技术在训练过程中可能需要数以万计的图像，而公民科学项目非常适合提供大型数据库。在此，我们描述了 AI 工具如何应用于 GLOBE Observer 公民科学数据生态系统，其中图像识别算法支持数据提取过程、保护用户隐私并提高数据保真度。GLOBE 公民科学数据已用于开发自动数据分类程序，从而实现蚊子幼虫和土地覆盖标签的信息发现。这些进步使 GLOBE 公民科学家数据可用于环境和健康研究，以及 GeoAI 一般领域工作的机器学习科学家。
使用伊比利亚深度学习的CMIP6地球系统和全球气候模型的高分辨率降低
摘要。深度学习（DL）方法最近引起了气候变化社区的关注，因为它采用了一种创新的方法来缩小地球系统和全球气候模型（ES-GCM）的气候变量，而水平的决议仍然太粗糙，无法将区域范围用于本地刻板现象。在耦合模型对比计划第6阶段（CMIP6）的背景下，在范围为0.70至3.75℃的决议中，对克林率变更（IPCC）的第六次评估报告（AR6）进行了ESGCM模拟。在这里，评估了四个卷积神经网络（CNN）档案的降级能力，到伊比利亚半岛上的0.1°，七个CMIP6 ESGCM的分辨率，这是一个已知的气候变化热点，这是由于其未来预测的未来变暖和干燥条件的脆弱性。该研究分为三个阶段：（1）评估四个CNN体系结构在预测平均值，最低和最高温度以及使用ERE5数据训练并与IBERIA01观察数据集进行比较的每日降水方面的性能； （2）使用训练有素的CNN体系结构对CMIP6 ESGCM进行缩小，并进一步评估与Iberia01的合奏； （3）结合基于CNN的降尺度投影的多模型集合，以在伊比利亚半岛上以0.1◦分辨率在整个21世纪的整个21世纪共享共享社会经济途径（SSP）方案。此外，使用ESGCM cli-div>的高分辨率DL降尺合奏的优点在验证和令人满意的性能评估后，DL降尺度的投影证明了与CMIP6 ESGCM合奏的总体一致，以进行温度投影，并符合预计温度和降水变化的符号。
热原碳分解至关重要的，这对于解决火势在地球系统中的作用至关重要
隶属关系：1。土壤科学与生物地球化学小组，苏黎世大学地理系，Winterthurerstrasse 190，CH-8057苏黎世，瑞士2.LaboratoiredeGéologie，DépartementdeGéosciences，Ecole NormaleSupérieure（ENS），24 Rue Lhomond，75231 Paris Cedex 05，法国3。廷德尔气候变化中心，东安格利亚大学环境科学学院，英国诺里奇，4。Laboratoire des Sciences du climat et de l'Ervironnement（LSCE），IPSL，CEA/CNRS/UVSQ，GIF SUR YVETTE，法国5。cnrs / ens - UMS 3194，11 Chemin de Busseau，77140 St-Pierre-lès-Nemours，法国最近，火后碳通量表明，为了通过较高的碳源型培养型耐碳量，法国必须确定，。 在这里，使用CMIP6陆地表面模型对这些传统来源和水槽途径进行量化，以估计地球的火碳预算。 在1901年至2010年，全球热源碳驱动每年的土壤碳累积为337 tgcyr -1，被传统碳损失抵消了总计-248 TGCYR -1。 这些值的残差将最大的年度热原碳矿化限制为89 tgcyr -1，而充气碳的平均停留时间为5387年，假设是稳态。 残留物在森林中是负面的，在草地 - 萨凡纳人（暗示潜在的水槽）上是阳性的，这表明植被在消防碳循环中的作用是对比的。 野火是世界许多地区的干扰恢复周期的关键驱动力。 “＃$。在这里，使用CMIP6陆地表面模型对这些传统来源和水槽途径进行量化，以估计地球的火碳预算。在1901年至2010年，全球热源碳驱动每年的土壤碳累积为337 tgcyr -1，被传统碳损失抵消了总计-248 TGCYR -1。这些值的残差将最大的年度热原碳矿化限制为89 tgcyr -1，而充气碳的平均停留时间为5387年，假设是稳态。残留物在森林中是负面的，在草地 - 萨凡纳人（暗示潜在的水槽）上是阳性的，这表明植被在消防碳循环中的作用是对比的。野火是世界许多地区的干扰恢复周期的关键驱动力。“＃$代表热源碳矿化的观察性约束，意味着，如果没有稳态，我们将无法确定整体消防碳平衡的迹象。 约束热源碳矿化速率，尤其是在草地 - 萨瓦纳（Grassland-Savannahs）上，是一项关键的研究边界，可以使人们对火在地球系统中的作用有更深入的了解，并为随之而来的土地使用和保护政策提供信息。 虽然向大气发射大量CO 2 -C（〜2 pgc yr -1，以后𝐸！代表热源碳矿化的观察性约束，意味着，如果没有稳态，我们将无法确定整体消防碳平衡的迹象。 约束热源碳矿化速率，尤其是在草地 - 萨瓦纳（Grassland-Savannahs）上，是一项关键的研究边界，可以使人们对火在地球系统中的作用有更深入的了解，并为随之而来的土地使用和保护政策提供信息。 虽然向大气发射大量CO 2 -C（〜2 pgc yr -1，以后𝐸！代表热源碳矿化的观察性约束，意味着，如果没有稳态，我们将无法确定整体消防碳平衡的迹象。约束热源碳矿化速率，尤其是在草地 - 萨瓦纳（Grassland-Savannahs）上，是一项关键的研究边界，可以使人们对火在地球系统中的作用有更深入的了解，并为随之而来的土地使用和保护政策提供信息。虽然向大气发射大量CO 2 -C（〜2 pgc yr -1，以后𝐸！
九个行星边界中的六个地球
人类的行星尺度环境强迫继续进行，并且各个地球系统组成的成分在越来越多地与变化条件有关。因此，后旧世地球仍在发展，最终的全球环境条件仍然不确定。古气候研究表明，地球以前在温暖时期（6，7）中以相应不同的生物圈状态经历了很大的无冰条件（6，7）。显然符合人类的利益，避免将地球系统扰动到可能会如此明显地改变全球环境条件的程度。冰盖只是许多其他地球系统尺寸的全系统变化的指标。行星边界框架框架描述了已知的生物物理和生化系统和过程，这些系统和过程已知，这些系统和过程在范围内调节了地球状态，这些范围是历史上已知的，并且在科学上很可能维持地球系统稳定性和生命支持系统，并有助于人类的福利和社会发展。
通过粗粒分量并发提高地球系统模型的可伸缩性 - 与图标v2.6.5建模系统的案例研究
摘要。在Exascale计算时代，具有前所未有的计算能力的机器可用。使这些大规模平行的机器有效地使用了数百万个核心，提出了一个新的挑战。需要多级和多维并行性来满足这种挑战。粗粒分量并发性提供了一个差异的并行性维度，该维度通常使用了通常使用的并行化方法，例如域分解和循环级别的共享内存方法。虽然这些主教化方法是数据并行技术，并且它们分解了数据空间，但组件并发是一种函数并行技术，并且分解了算法MIC空间。并行性的额外维度使我们能够将可扩展性扩展到由已建立的并行化技术设置的限制之外。，当通过添加组件（例如生物地球化学或冰盖模型）增加模型复杂性时，它还提供了一种方法来提高性能（通过使用更多的计算功率）。此外，货币允许每个组件在不同的硬件上运行，从而利用异质硬件配置的使用。在这项工作中，我们研究了组件并发的特征，并在一般文本中分析其行为。分析表明，组件并发构成“并行工作负载”，从而在某些条件下提高了可扩展性。这些通用考虑是