在地球系统模型中,高估的自然生物固化转化为夸张的CO2受精效应
Sian Kou-Giesbrecht1, Carla R Reis Ely2, Steven S Perakis3
1School of Resource and Environmental Management, Simon Fraser University, Burnaby, BC V5A 1S6, Canada.
与观测相比,地球系统模型 (ESM) 高估了自然生物固定 (BNF) 并低估了农业BNF. 这导致模型中的二氧化碳施肥效应过度,凸显了气候变化研究中需要改进BNF表示的需要.
科学领域:
- 地球系统科学 地球系统科学
- 生物地质化学生物地质化学
- 生态生态学 生态生态学
背景情况:
- 生物固定 (BNF) 对陆地生态系统至关重要,它提供,限制了二氧化碳受精.
- 当前的地球系统模型 (ESM) 限制了BNF,影响了气候变化预测.
- 观察到的和建模的BNF之间存在差异,特别是在自然与农业生物之间.
研究的目的:
- 为了比较来自ESM集合的陆地BNF估计与观测数据的全球综合.
- 评估不同ESM中BNF对二氧化碳丰富的反应的表现.
- 评估模拟BNF对模拟的二氧化碳受精效应的影响.
主要方法:
- 从第6个合模型相互比较项目ESM与全球观测合成进行比较BNF.
- 在自然和农业生物群中分析了BNF.
- 在具有现象学和机理学BNF表示的模型中对CO2翻倍的评估BNF反应.
主要成果:
- 与观察结果相比,ESM低估了农业BNF,但高估了自然BNF超过50%.
- 自然BNF在高生产力生态系统 (森林,草原) 中被高估.
- 在ESM中,对二氧化碳丰富的BNF反应各不相同,机械模型考虑了碳成本,但高估了反应 (135%的增加与31%的增加相比).
- 在ESM中高估自然BNF导致过度的二氧化碳受精效应 (~11%).
结论:
- 目前ESM中的BNF表示不足以准确模拟对大气二氧化碳上升的反应.
- 改进的BNF参数化对于可靠的气候变化建模至关重要.
- 基于模型的二氧化碳受精效应估计可能因不准确的BNF模拟而被高估.
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