Hybrid ensemble forecasting combining physics-based and machine-learning predictions through spectral nudging

该研究首次将谱松弛技术应用于概率集合预报框架,通过将机器学习模型(AIFS-ENS)的大尺度预报信息松弛至物理模式(IFS-ENS),成功构建了混合集合预报系统,显著提升了热带和温带地区的预报技巧及热带气旋路径预测精度。

Inna Polichtchouk, Simon Lang, Sarah-Jane Lock, Michael Maier-Gerber, Peter DuebenMon, 09 Ma🔬 physics

The Rise of AI in Weather and Climate Information and its Impact on Global Inequality

该论文指出,人工智能在地球系统科学中的快速应用若缺乏干预,将因算力与数据基础设施的全球南北差异而加剧气候信息领域的不平等,因此呼吁通过转向以数据为中心的开发模式、建立气候数字公共基础设施以及推动知识共同生产,来确保 AI 革命真正促进全球系统韧性而非加剧不公。

Amirpasha Mozaffari, Amanda Duarte, Lina Teckentrup, Stefano Materia, Gina E. C. Charnley, Lluis Palma, Eulalia Baulenas Serra, Dragana Bojovic, Paula Checchia, Aude Carreric, Francisco Doblas-ReyesMon, 09 Ma🤖 cs.AI

Global Abiotic Sulfur Cycling on Earth-like Terrestrial Planets

该研究提出了一种开源动态箱式模型,用于模拟地球类行星在无生命状态下及大氧化事件前后的全球非生物硫循环,结果显示缺乏微生物代谢会导致海洋沉积物中的硫酸盐含量比现今地球高出两个数量级,而硫化物含量则低四个数量级。

Rafael Rianço-Silva, Javed Akhter Mondal, Matthew A. Pasek, Henry Jurney, Marcos Jusino-Maldonado, Henderson James CleavesMon, 09 Ma🔭 astro-ph

Evaluating the Predictability of Selected Weather Extremes with Aurora, an AI Weather Forecast Model

该研究评估了 AI 气象模型 Aurora 对多种极端天气事件的预测能力,发现其在 1 至 7 天的短期预报中表现优异,但在 14 至 21 天的次季节尺度上,尽管大尺度环流仍具一定技巧,极端事件的强度预测却因回归气候态而失效,表明确定性 AI 极端事件预报的实用上限仍受限于大气内在动力学。

Qin Huang, Moyan Liu, Yeongbin Kwon, Upmanu LallMon, 09 Ma🔬 physics

Breaching the Barrier: Transition Pathways of Coral Larval Connectivity Across the Eastern Pacific

该研究结合遗传数据与基于漂移浮标轨迹的马尔可夫链及过渡路径理论分析,揭示了东太平洋屏障存在微弱但非零的连通性,证实线岛至克利珀顿环礁的珊瑚幼虫输运主要受北赤道逆流季节性调制而非厄尔尼诺现象影响,且克利珀顿环礁作为轨迹终端汇对采矿规划具有生态意义。

Maria Olascoaga, Francisco Beron-Vera, Gage Bonner, Cora McKean, Ramona JossFri, 13 Ma🌀 nlin

On the attenuation of waves through broken ice of randomly-varying thickness on water of finite depth

本文将 Dafydd 和 Porter 关于随机厚度破碎浮冰中波浪衰减的研究扩展至有限水深情形,通过多尺度分析推导了波浪衰减的显式表达式,发现低频衰减与频率的八次方成正比且高频存在滚降效应,并验证了该理论预测与基于缓坡假设的数值模拟及现场观测结果的一致性。

Lloyd Dafydd, Richard Porter2026-03-05🔬 physics

The Rise and Fall of ENSO in a Warming World: Insights from a Lag-Linear Model

该研究利用层级模型揭示,在温室变暖背景下,ENSO 强度会因上层海洋层结增强而先短暂上升,随后因沃克环流减弱和表面热通量阻尼增强而长期下降,并据此构建了一个仅依赖全球平均海温及其历史滞后信息的线性模型,成功解释了约 90% 的 ENSO 变率变化并预测了排放速率对峰值强度的影响。

PJ Tuckman, Da Yang2026-03-05🔬 physics

A Structurally Localized Ensemble Kalman Filtering Approach

本文提出了一种无需人工调参的结构性局部化集合卡尔曼滤波新方法,该方法通过在变分贝叶斯优化框架下将分析概率密度函数近似为状态向量分区的独立边缘分布乘积,从而在采样前实现内蕴局部化,并在 Lorenz-96 模型实验中证明了其计算效率与估计精度可与已调优的传统局部化方法相媲美。

Boujemaa Ait-El-Fquih, Ibrahim Hoteit2026-03-05🔬 physics