Academic Journal
Monte Carlo Simulation of Atmospheric Radiative Forcings Using A Path-Integral Formulation Approach for Spectro-Radiative Sensitivities
| العنوان: | Monte Carlo Simulation of Atmospheric Radiative Forcings Using A Path-Integral Formulation Approach for Spectro-Radiative Sensitivities |
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| المؤلفون: | Nada, Mourtaday, Mégane, Bati, Blanco, Stéphane, Dufresne, Jean-Louis, El-Hafi, Mouna, Vincent, Eymet, Vincent, Forest, Richard, Fournier, Jacques, Gautrais, Paule, Lapeyre, Yaniss, Nyffenegger-Péré, Villefranque, Najda |
| المساهمون: | LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Groupe de Recherche Energétique, Plasmas et Hors Equilibre (LAPLACE-GREPHE), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X), Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-École nationale des ponts et chaussées (ENPC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS-PSL, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL), Centre de recherche d'Albi en génie des procédés des solides divisés, de l'énergie et de l'environnement (RAPSODEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT École nationale supérieure des Mines d'Albi-Carmaux (IMT Mines Albi), Institut Mines-Télécom Paris (IMT)-Institut Mines-Télécom Paris (IMT), Méso-Star, Centre de Recherches sur la Cognition Animale - UMR5169 (CRCA), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Biologie Intégrative (CBI), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Department of Mechanical and Mechatronics Engineering, University of Waterloo Waterloo, Centre national de recherches météorologiques (CNRM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-18-CE46-0012,MCG-Rad,Calcul par Monte-Carlo des forçages radiatifs à l'échelle globale(2018) |
| المصدر: | ISSN: 0022-4073 ; Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer ; https://hal.science/hal-04432801 ; Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 2024, 327, pp.109123. ⟨10.1016/j.jqsrt.2024.109123⟩. |
| بيانات النشر: | CCSD Elsevier |
| سنة النشر: | 2024 |
| مصطلحات موضوعية: | Monte Carlo, Line-by-line sampling, Radiative forcing, TOA flux sensitivity, HITRAN database, Radiative transfer, [PHYS.PHYS.PHYS-AO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Atmospheric and Oceanic Physics [physics.ao-ph], [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation |
| الوصف: | International audience ; We present recent advances in path-integral formulations designed for unbiased Monte Carlo sensitivity estimation (in the form of partial derivatives) within a coupled physics model. We establish the theoretical foundation and illustrate the approach by estimating instantaneous atmospheric radiative forcings. In climate studies, these quantities amount for the change in top-of-atmosphere (TOA) net radiative flux induced by an isolated change in surface or atmospheric constitution. Based on a path-integral framework, our approach results in estimations consistent with well-established radiative forcings in the climate community. We highlight how physics coupling through path-integral formulations yields unbiased sensitivity estimation of a radiative quantity (integrated TOA flux) to a spectroscopic parameter (fraction change in gas concentration). Furthermore, we emphasize the method's scalability, demonstrating its compatibility with computer science acceleration techniques. These latter play a key role in rendering the computational time weakly sensitive to the system's multidimensional and multiphysics complexity. |
| نوع الوثيقة: | article in journal/newspaper |
| اللغة: | English |
| DOI: | 10.1016/j.jqsrt.2024.109123 |
| الاتاحة: | https://hal.science/hal-04432801 https://hal.science/hal-04432801v2/document https://hal.science/hal-04432801v2/file/Monte-Carlo-simulation-atmospheric-radiative-forcings-using-path-integral-formulation-approach-spectro-radiative-sensitivities.pdf https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2024.109123 |
| رقم الانضمام: | edsbas.BEAEC283 |
| قاعدة البيانات: | BASE |
| DOI: | 10.1016/j.jqsrt.2024.109123 |
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