约束不确定性在追海洋脱氧和未来的预测

脱氧的海洋是一个海洋生态系统和生物地球化学循环的主要压力源。气候预测基于地球系统模型(esm)表明全球氧气库存大幅下降在未来世纪的持续排放的温室气体。低氧区(omz),靠近生产东部边界上升流系统(EBUSs)和阿拉伯海,可能急剧扩大,影响区域海洋栖息地和生态系统服务。然而,耦合ocean-biogeochemical模型仍然难以再现观察氧趋势和变化在过去的几十年,表明关键代表物理和生物地球化学过程仍然不佳。因此,科学界迫切需要识别和减少不确定性相关物理和生物地球化学过程的关键管理氧气预算为了提高我们的信心在预测气候变化对海洋生态系统和生物地球化学循环的影响。

esm和耦合ocean-biogeochemical模拟在繁殖困难的正确的大小和空间模式观察氧气的趋势。氧浓度很难准确模拟,作为氧的测定预算涉及的范围很广,在不同时间和空间尺度上的作用机制。这些机制都与海洋环流(风的力量驱动的循环,经向翻转,水质量形成率,和中尺度活动)和生物地球化学循环(出口生产、补充矿质率、生态社区、微生物循环,和厌氧N-cycle流程)。不确定性积累,因此,模型参与耦合的模型相互比较项目阶段5和6 (CMIP5 / CMIP6)努力不同意的氧气下降的幅度和OMZ扩张。然而,CMIP6数据还没有被充分利用。几个CMIP6模型包括大型集成,允许强大的自然变化和强迫响应分离,出现的时间,以及探索氧气从季节性年代际时间尺度的可预测性。单一模型试验可以了解特定进程的重要性。最新进展在艾迪解决和地区模型耦合海洋生物地球化学模拟提供新的研究途径探索中尺度的影响和submesoscale过程氧循环和识别模型分辨率改善模型的角色偏见和model-observation差异。从过去几十年积累的观测以及最近部署BGC-Argo花车可以用来估计和数十年年际变化趋势,以及验证模型追。本研究课题旨在评估和量化模拟不确定性以产生更健壮的氧气水平的预测未来。

本研究课题包括原始研究,观点和评论,并欢迎研究调查和讨论以下几个方面:

模型验证和观察分析(时间序列、花车、历史测量)
——短期预测和溶氧水平的预测时间尺度从年际纪念和空间尺度上从区域到全球
——分析模型集合体和鲁棒性
——模型敏感性生物地球化学或物理参数或他们的流程
——模型分辨率的影响和作用的中尺度和submesoscale过程氧循环
——解开自然变异和人为的趋势模型或观察