Opbygning af tillid til hydrologiske modeller

Forståelse af tilgængelighed og kvalitet af vand til store overflade- og grundvandssystemer kræver simulering. Forskere har udviklet mange numeriske modeller til at imødekomme disse simuleringsbehov. Hvordan adskiller disse modeller sig i deres fremstilling af disse vandbaserede systemer? For at besvare det spørgsmål, syv forskellige modelhold fra USA og Europa udøvede deres modeller for at udvikle et fælles sæt benchmarks. Med benchmarks, de kan bedre forstå, hvordan hver af modellerne er enige og adskiller sig.

Sammenlignings benchmark -udfordringer opbygger tillid til valget af model, der bruges til at besvare et specifikt videnskabeligt spørgsmål. Udfordringerne belyser også konsekvenserne af modelvalg. Hvordan? De tvinger modelleringshold til at kende styrker og svagheder ved deres egne og konkurrerende modeller. Denne forståelse fører til mere pålidelige simuleringer og forbedrer integreret hydrologisk modellering.

Opfølgning på et første integreret hydrologisk model -sammenligningsprojekt for flere år siden, syv hold modellerere, herunder to teams understøttet af projektet Interoperable Design for Extreme-scale Application Software (IDEAS), deltog i et andet indbyrdes sammenligningsprojekt. Hold mødtes på et værksted i Bonn, Tyskland, og designet en serie på tre model -sammenlignings -benchmark -udfordringer. Udfordringerne fokuserede på forskellige aspekter af integreret hydrologi, herunder et opland i en skråning strukturelle indeslutninger og lagdeling under overfladen, og et feltstudie af hydrologi på en lille grøft med enkel, men datainformeret topografi. Parametre blev standardiseret, men hvert hold brugte deres egen model, herunder forskelle i modelfysik, kobling, og algoritmer.

Resultaterne blev indsamlet, stimulere detaljerede samtaler til at forklare ligheder og forskelle på tværs af pakken af ​​modeller. Mens hver af modellerne har en fælles underliggende kernekapacitet, de er fokuseret på forskellige applikationer og skalaer, og har deres egne styrker og svagheder. Denne type indsats fører til forbedring af alle koderne. Det forbedrer også modelleringssamfundets forståelse af simulering af integreret overflade- og grundvandssystemers hydrologi.