Štomatinio laidumo vaizdavimo įtaka karščio bangos intensyvumo modelinėms projekcijoms | mokslinės ataskaitos

Štomatinio laidumo vaizdavimo įtaka karščio bangos intensyvumo modelinėms projekcijoms | mokslinės ataskaitos

Anonim

Dalykai

  • Atmosferos dinamika
  • Projekcija ir numatymas

Anotacija

Stomatalinis laidumas susieja augalų vandens naudojimą ir anglies įsisavinimą ir yra kritinis žemės paviršiaus komponento, klimato modelių, procesas. Tačiau laidojant laidojimo schemas dažniausiai daroma prielaida, kad visos augmenijos, turinčios tą patį fotosintezės kelią, naudoja tas pačias augalų vandens naudojimo strategijas, o stebėjimai rodo kitaip. Čia mes įgyvendiname naują stomatalinę schemą, išvestą iš optimalios stomatalinės teorijos ir apribotą naujausia visuotine 314 rūšių stomatalinio laidumo matavimų sinteze 56 lauko vietose. Taikant šią naują stomatalinę schemą, atsižvelgiant į globalų klimato modelį, iš esmės padidėja būsimų šilumos bangų intensyvumas visoje Šiaurės Eurazijoje. Tai rodo, kad mūsų klimato modelyje anksčiau buvo nepakankamai prognozuojamas karščio bangų intensyvumas. Mūsų rezultatai daro platų poveikį kitiems klimato modeliams, iš kurių daugelis neatsižvelgia į skirtingo tipo augalų funkcijų skirtumus, susijusius su vandens vartojimu, todėl ateityje tikėtina, kad bus prognozuojamas karščio bangos intensyvumas.

Įvadas

Šilumos bangos yra ekstremalūs reiškiniai, turintys didelę įtaką aplinkos, socialinei, sveikatos ir ekonominei sistemoms 1 . Mes apibūdiname karščio bangas kaip trijų ar daugiau dienų iš eilės seką, per kurią maksimali dienos temperatūra yra aukštesnė nei kalendorinės dienos 90 -oji procentilė. Šilumos bangų dažnis, intensyvumas ir trukmė didėja daugelyje pasaulio šalių 3, 4, 5 . Stebėjimai išryškino padidėjusį Europos šilumos bangų 6 ilgį ir karščio bangų dažnį Kinijoje 7 ir Australijoje 2, 8 . Pavyzdžiui, 2003 m. Vasaros karščio banga paveikė didelę Vakarų Europos dalį ir, ko gero, sudarė pirmtaką būsimiems kraštutinumams visame regione 9 . Daugelis iš šių stebimų didelio masto šilumos bangų buvo susijusios su žmogaus veikla per visuotinį atšilimą 10, 11 .

Tikimasi, kad dėl ateities atšilimo, susijusio su šiltnamio efektą sukeliančių dujų padidėjimu, šilumos bangų dažnis, intensyvumas ir trukmė padidės dar 5, 12, ypač vidutinėse platumose, įskaitant Šiaurės Ameriką ir Europą 13, 14 . Šilumos bangos yra susijusios su didelio masto sinoptinėmis būsenomis 15, 16, kurioms įtakos turi klimato pokyčių režimai 17 . Tačiau remiantis apžvalginiais 18 ir modeliavimo tyrimais 19, 20 yra gerai nustatyta, kad šilumos bangas taip pat stipriai moduliuoja žemės paviršius, jei sinoptiniai masto orai sukuria nuolatinius anticikloninius modelius, o planetinis ribinis sluoksnis iš eilės stipriai sujungia žemę su atmosfera. 21 diena. Tokiomis aplinkybėmis karščio bangos sustiprėja, kai sausėja dirvožemis, o paviršiaus radiacijos balansas, kuriame vyrauja protinga šiluma, yra sujungtas su ribiniu sluoksniu, kad įvyktų tokie įvykiai kaip „megakarščiai“, kuriuos Europoje patyrė 2003 ir 2010 m. 19, 21 . Nors žemės paviršiaus vaidmuo keičiantis vandeniui ir energijai šilumos bangų metu išlieka neaiškus 22, yra įrodymų, kad užfiksuotas detalus žemės ir atmosferos ryšys ir kaip dirvožemio drėgmė veikia paviršiaus energijos balansą, norėdama sumažinti ar sustiprinti šilumą bangos, yra būtina norint realistiškai modeliuoti šiuos reiškinius 19 .

Klimato modeliuose žemės paviršiaus modeliai (LSM) imituoja dirvožemio drėgmę ir paskirsto spinduliuotę paviršiuje tarp jautrių ir latentinių šilumos srautų 23 . Augaliniais paviršiais, ypač virš miškų, latentinį šilumos srautą daugiausia kontroliuoja stomata, nes augalai keičia vandenį į anglį. Todėl mūsų galimybė tiksliai modeliuoti, kaip dirvožemio drėgmės būklė ir dirvožemio drėgmės kitimas veikia karščio bangas, todėl bent iš dalies priklauso nuo to, ar tiksliai modeliuojamas gimdos laidumas (g) esant dabartinei ir būsimai CO 2 koncentracijai. Pagal lapų skalę eksperimentuose dažniausiai nustatoma, kad padidėjus CO 2 padidėja fotosintezė 24, 25 ir sumažėja vandens nuostoliai dėl mažesnių g s 26, 27, 28 . Vis daugiau įrodymų yra 29, 30, kad mes negalime lengvai perkelti savo supratimo apie lapų / baldakimų lygį į transpiracijos reakciją dėl CO 2 į ekosistemų skalę. Nepaisant to, bet koks CO 2 sukeltas transpiracijos ir (arba) dirvožemio „taupymo“ pokytis gali pakeisti būsimą dirvožemio drėgmės būklę, dirvožemio drėgmės kitimą ir transpiraciją, o tai gali atsiliepti apie šilumos bangų vystymąsi per kelias dienas 21. . Atsižvelgiant į tai, kad karščio bangos yra susijusios su sinoptine būsena ir nuolatinėmis anticikloninėmis sąlygomis arba vadinamosiomis „blokuojančiomis / nuolatinėmis aukštumomis“ 31, 32, šie atsiliepimai labiau veikia karščio bangos intensyvumą nei trukmė ar dažnis.

Iki šiol gs vaizdavimas LSM daugiausia buvo pagrįstas empiriniais modeliais 33, 34, 35 . Šie modeliai paprastai daro prielaidą, kad augalų vandens naudojimo strategijų skirtumai yra susiję tik su fotosintezės keliu (C3 ir C4). Šios prielaidos nepatvirtina eksperimentiniai įrodymai; lapų lygio matavimai rodo, kad augalų vandens naudojimo strategijos skiriasi rūšimis (arba augalų funkciniais tipais, PFT) 36 . Nepaisant šių PFT skirtumų, greičiausiai bus padaryta klaidų imituojant drėgmės srautą į atmosferą. Neseniai atlikta pasaulinės duomenų bazės apie lapų lygio g matavimus 36 iš 319 rūšių iš 56 lauko tyrimų sugretinimas, siekiant nustatyti augalų vandens naudojimo strategijos skirtumus tarp PFT Bendrijos atmosferos biosferos žemės mainų (CABLE) modelyje 37 . Kiekvieno modelio PFT parametrai buvo įvertinti, pritaikant ekvivalentą. 1 (žr. Metodus) šio lapo lygio duomenų rinkinyje, naudojant netiesinį mišraus efekto modelį 38 .

Šis naujasis 27, 36 modelis yra panašus į ankstesnį empirinį modelį 35, kuris buvo naudojamas KABELYJE ir daugelyje kitų LSM, tačiau yra išvestas vadovaujantis optimalia akmenų teorija. Taigi modelio parametrai turi biologinę reikšmę ir gali būti hipotezuojami, kad gali skirtis atsižvelgiant į klimato ir augalų vandens naudojimo strategiją 27 . Tokius svyravimus pagrindžia eksperimentiniai duomenys 36 . Neprisijungę CABLE modeliavimas 38 ir sujungti žemės atmosferos modeliavimai 39, atlikti naudojant Australijos bendruomenės klimato ir žemės sistemų simuliatorių (ACCESS1.3b) 40, parodė, kad dėl šio parametro sumažėjo transpiracija (iki 1 mm per dieną –1 ) borealiuose regionuose., dėl ko padidėjo minimali ir maksimali paros temperatūra (iki 1 ° C). Šie šiuolaikinių vandens srautų ir dienos šiltų temperatūrų pokyčių modeliavimo pokyčiai pagerino modelio klimatologiją, palyginti su stebėjimais borealinės vasaros metu, ypač Eurazijoje 39 .

Mes praplečiame savo ankstesnį darbą 38, 39, norėdami ištirti, kaip alterantive g s modelis, suvaržytas visuotine lapų lygio matavimų sinteze, daro įtaką būsimo šilumos bangų dažnio modeliavimui ateityje. Naudodami „ACCESSv1.3“ klimato modelį, naudojame „išmetamų teršalų scenarijų“ (tipinis koncentracijos kelias 8.5 (RCP8.5)) 41 . Kiek mums yra žinoma, tai yra pirmasis dokumentas, įgyvendinantis ag modelį globaliame klimato modelyje, daugiausia dėmesio skiriant ateities klimato modeliavimui, kai g modelio parametrai skiriasi atsižvelgiant į PFT ir yra gaunami iš geriausių turimų duomenų. Ypač daug dėmesio skiriame Eurazijai dėl kelių priežasčių. Pirma, tai yra regionas, kuriame naujoji g schema pagerino ACCESS garinimo ir šiltų kraštutinumų klimatologiją 39 . Antra, ankstesnis „ACCESS“ ekstremalių situacijų modeliavimo vertinimas parodė didelius pakrypimus esant ekstremalioms temperatūroms, susijusioms su debesimis virš Šiaurės Amerikos 42, taigi mes vengiame analizuoti šį žemyną. Trečia, įrodyta, kad Eurazija jautriai reaguoja į g parametrų nustatymą ankstesniuose „ACCESS“ eksperimentuose 39 ir, pagaliau, daugelio tyrinėtojų darbas 19, 21, 43 užuominomis į šį regioną yra jautrus dideliems šiltų kraštutinumų ir šilumos bangų pokyčiams ateityje.

Rezultatai

Pirmiausia išnagrinėsime šiltų kraštutinumų ir paviršiaus drėgmės srautų pokyčius, kaip parodyta 1 pav., Parodant vidutinės borealinės vasaros (birželio – liepos – rugpjūčio) dienos maksimalios temperatūros (T MAX, 1a pav.), Šilčiausios maksimalios metinės temperatūros (TXx, 1b pav., Ir evapotranspiracija (ET, 1c pav.), Apskaičiuota vidutiniškai per 20 metų (2020–2099), tarp naujos ir numatytosios g schemos (ty, Eksperimentas atėmus kontrolę). T MAX paprastai padidėja ∼ 1 ° C, bet daugiau kaip 1, 5 ° C Vakarų Europoje ir 2 ° C kai kuriuose regionuose. Naujos g s schemos poveikis TXx yra didesnis - plačiame regione jis pasiekia 5 ° C. Nenuostabu, kad tarp mūsų ankstesnio darbo 39 yra didelis panašumas tarp temperatūros padidėjimo, sumažėjimo ET (1c pav.) Ir vėlesnio kritulių kiekio sumažėjimo (1d pav.). Atkreipiame dėmesį, kad tiek „T MAX“, tiek „TXx“ skirtumas tarp modelių yra didžiausias 2040–2059 laikotarpiu ir mažėja amžiaus pabaigoje. Vienas iš galimų šio sumažėjimo paaiškinimų yra tas, kad esant aukštai lapų temperatūrai (apie 30 ° C), dėl fotosintezės slopinimo sumažėja fotosintezė ir laidumo laidumas (taigi ir transpiracija) (S2 pav.). Šis atsakas į aukštą temperatūrą sumažina modelių, kurie iš pradžių atsirado dėl konservatyvesnio vandens naudojimo paramaterializacijos naujoje schemoje, pralaidumo skirtumus.

Image

Vidutinės borealinės vasaros (birželio – liepos – rugpjūčio mėn.) Skirtumas (eksperimentas atėmus kontrolę) ( a ) maksimali dienos temperatūra (T MAX, viršutinė eilutė), b ) šilčiausia maksimali temperatūra (TXx, vidurinė eilutė) ir c ) evapotranspiracija ( ET), apatinė eilutė) ir d ) kritulių (mm dienos −1 ) vidurkis per 20 metų tarpų tarp 2020–2099 m. Stiplingas parodo regionus, kur skirtumai yra statistiškai reikšmingi 95% lygiu, naudojant studento t-testą ir melagingo atradimo metodą lauko reikšmingumui nustatyti. Šis paveikslas buvo sukurtas naudojant NCLV6.2.1 (//www.ncl.ucar.edu/).

Visas dydis

Be to, abiejų schemų jautrumas garų slėgio deficitui (VPD) yra skirtingas, o numatytasis modelis rodo didesnį jautrumą esant dideliam VPD (> 3 kPa) 38 . Taigi, sausumai plečiantis klimato pokyčiams 44 paspartėjant, o oro temperatūrai ir VPD didėjant XXI amžiaus pabaigoje, numatomo prapūtimo skirtumas tarp dviejų modelių tampa mažesnis (S2 pav. Ir susijęs tekstas), kuris potencialiai paaiškėja mažesnis poveikis „T MAX“ ir „TXx“, palyginti su ankstesniais amžiais. Nepaisant to, amžiaus pabaigoje daugumoje Eurazijos modelių vis dar yra didelių skirtumų (2–4 ° C TXx).

T MAX ir TXx padidėjimas ir ET sumažėjimas aiškiai matomi tikimybės tankio funkcijose (PDF, 2 pav.). T MAX ir TXx PDF yra aiškus poslinkis į dešinę, tačiau apatinės ir viršutinės uodegos ribos dažniausiai nesikeičia. Dėl naujos g schemos neatsiranda temperatūra, kurios anksčiau nebuvo patirta visame regione; greičiau tai sukelia daug dažnesnę karštą temperatūrą. Akivaizdu, kad šis pokytis yra susijęs su ET teksto poslinkiu į kairę taip, kad ET, viršijantis 4 mm dieną –1, yra retas naudojant naująją g s schemą, tačiau įprastas naudojant senąją schemą.

Image

Tikimybių pasiskirstymo funkcija (PDF, %) mėnesio vidutinės borealinės vasaros (birželio – liepos – rugpjūčio mėn.) Dienos maksimalios temperatūros (T MAX, kairysis diagrama) šilčiausios maksimalios temperatūros (TXx, vidurinis diagrama) ir evapotranspiracijos (ET, dešinysis diagrama) per laikotarpis 2020–2099 m. Rezultatai, naudojant naujus g, rodomi mėlyna spalva (ty eksperimentas), o numatytoji g s schema yra juoda (ty kontrolinis). Šis paveikslas buvo sukurtas naudojant NCLV6.2.1 (//www.ncl.ucar.edu/).

Visas dydis

Toliau išnagrinėjome g s pokyčio įtaką karščio bangos trukmei, dažniui ir intensyvumui (žr. Apibrėžimo metodai). Šilumos bangos trukmės ir dažnio pokyčiai buvo labai maži, tačiau karščio bangos intensyvumo (HWI) pokyčiai buvo dideli (3 pav.). Ankstesniame amžiaus dešimtmetyje (2020–2039 m.) Yra tiek HWI padidėjimo, tiek sumažėjimo regionų, rodančių, kad priverstinis poveikis, susijęs su gs pokyčiu, paprastai yra mažesnis nei vidinis modelio kintamumas. Tačiau iki 2040–2059 m. Dėl naujos sistemos padidėja HWI, ypač padidėja Vakarų Europoje, Vakarų Rusijoje ir rytinėje Kinijoje, kur HWI padidėja 6–7 ° C. Panašiai kaip T MAX ir TXx pokyčiai, HWI padidėjimo mastas mažėja amžiaus pabaigoje, tačiau daugelyje regionų išlieka didesnis nei 5 ° C.

Image

Tas pats, kaip 1 pav., Išskyrus karščio bangos intensyvumo (HWI) pokyčius. Šis paveikslas buvo sukurtas naudojant NCLV6.2.1 (//www.ncl.ucar.edu/).

Visas dydis

Diskusija ir išvados

Ateityje (2020–2099 m.) Imituojamas TXx padidėjimas, keičiantis g vaizdavimui, yra maždaug 4–5 ° C, palyginti su Vakarų Europa. Šis jautrumas g s gali būti įtrauktas į kontekstą, pripažinus, kad šis pokytis prilygsta daugiau nei pusei padidėjimo, numatomo pagal RCP8.5 41 (> 1370 ppm CO 2 ekvivalentas 2100 m.) Pagal klimato modelių rinkinį 2081–2100 45 . Pokytis yra panašus į apskaičiuotus RCP4.5 41 (~ 650 ppm CO 2 ekvivalento stabilizavusis po 2100 m.) Ir didesnis nei tie, kurie nurodyti RCP4.5 41 (~ 490 ekvivalentas prieš 2100 ir mažėja) iki 2081–2100 46 . Taip pat savo dydžiu yra panašus į apskaičiuotą karščio bangos intensyvumo pokytį pagal RCP8.5 47 . Taigi TXx padidėjimas dėl g modelio pakeitimo ir parametrų nustatymo yra tokio dydžio, koks buvo praneštas dėl didelio šiltnamio efektą sukeliančių dujų padidėjimo.

Vakarų ir Šiaurės Europoje TXx ir karščio bangų intensyvumo pokyčiai, atsirandantys dėl čia pateikto g rodiklio pokyčio, yra panašūs tiek modelio, tiek intensyvumo atžvilgiu, palyginti su tyrimais, kurie šiuos pokyčius susiejo su numatomu šiltnamio efektą sukeliančių dujų padidėjimu. 46, 47 . Yra regionų, kuriuose patobulinus g parametrų nustatymą padidėjo temperatūra ir pagerėjo modeliavimas 39, ypač tarp 45–60 ° šiaurės platumos. Padidėjimas daugiausia įvyko regionuose, kurie apibūdinami kaip visžalis adatinių lapų miškas, „Tundra“ ir pasėlių PFT.

Stomatalinio parametro nustatymas, kurį mes naudojome „ACCESS“, parodo stomatinio elgesio skirtumus tarp PFT ir yra pagrįstas visuotine lapų lygio duomenų apie stomatalitiką 36 sinteze, atsižvelgiant į abi optimalaus stomatalio teorijos 27, 48 prognozes ir lapų bei medienos ekonominį spektrą 49., 50 . Šis empirinis pagrindas patvirtina šių modelių modeliavimų, kurie pabrėžia stomatalinio laidumo įtaką būsimoms šilumos bangoms, tvirtumą. Nepaisant to, liko tam tikrų neaiškumų. Pirmiausia duomenys, gauti už šio parametro nustatymą, matuojami pagal lapų skalę; nepatvirtinta, kad tokio masto PFT skirtumai taip pat iškyla baldakimu / ekosistema. Atsižvelgiant į mūsų rezultatus, reikia skubiai atlikti ateities darbus, kurie patikrintų, kaip štangos parametrai (g 1, laidumo jautrumas asimiliacijos greičiui, žr. Medžiagą ir metodus) keičiasi nuo lapo iki baldakimo / ekosistemos. Antra, mes manėme, kad visos augmenijos yra vienodai jautrios sausrai. Stebėjimai rodo, kad skirtingiems hidroklimatams pritaikyta augalija turi skirtingą jautrumą 51, o tai daro didelę įtaką ekosistemos masto vandens srautui sausros metu 52 . Kitas svarbus prioritetas yra bendro pobūdžio parametrų nustatymas atsižvelgiant į skirtingą jautrumą sausrai skirtinguose augmenijos tipuose.

Atkreipiame dėmesį į dar vieną reikšmingą mūsų tyrimo įspėjimą: „ACCESS 1.3b“ klimato modelis, kaip ir visi klimato modeliai, turi paklaidų modeliuodamas kraštutinumus 42 . Naujasis parametrų nustatymas pašalina kai kuriuos iš šių poslinkių tiek 38- oje vietoje, tiek globalioje skalėje 38, 39 . Taip pat pažymime, kad šilumos bangos yra susietas reiškinys, siejantis didelio masto sinoptines sąlygas, išsilaikymą, ribinio sluoksnio sujungimą ir žemės procesus 21 . Nors prieiga prie 1.3b yra panaši į kitus modelius, vaizduojanti žemės ir atmosferos jungties stiprumą 53, mūsų tyrimui išlieka apribojimas, kad mes naudojome vieną klimato modelį. Todėl mes raginame kitas grupes pakartoti mūsų eksperimentus, kad sužinotume, ar juos galima apibendrinti. Mūsų rezultatams taip pat turi įtakos tai, kad naudojame mėnesio lapų ploto indekso (LAI) klimatologiją, gautą remiantis nuotolinio stebėjimo įverčiais (žr. Metodai). Išrašydami LAI, mes neleidžiame didinti lapų ploto dėl CO 2, kad sumažintume bet kokį CO 2 sukeltą „vandens taupymą“. Modelio palyginimų tyrime 54, kuriame buvo tiriamas atsakas į padidėjusį CO 2 atliekant du eksperimentus, susijusius su CO 2 praturtinimu ore, nustatyta, kad net tada, kai LAI nebuvo nustatyta, prieigos prie žemės paviršiaus komponentas, ty CABLE, numatė kuklius LAI pokyčius ( ~ 5% padidėjimas). Šis rezultatas rodo, kad nurodytos LAI naudojimas greičiausiai neturės įtakos čia pateiktiems ACCESS rezultatams, tačiau aišku, kad tai gali skirtis kituose klimato modeliuose. Kadangi abiem modeliavimams nustatyta ta pati LAI, rezultatas yra patikimas atsižvelgiant į lapų ploto ir CO 2 prielaidas, o vietoj to pabrėžiamas tiesioginis g s schemos pokyčio ir parametrų nustatymo poveikis. Nepaisant to, planuojame ištirti prognostinės LAI įtaką dviem schemoms būsimame darbe.

Pataisytos g s schemos poveikis karščio bangų intensyvumui yra akivaizdus, ​​kai temperatūra padidėja 5 ° C (2040–2059). Šis padidėjimas yra pridedamas prie tų, kuriuos greičiausiai padidino šiltnamio efektą sukeliančios dujos tuo pačiu laikotarpiu 47 . Šių pokyčių mastas yra didelis, palyginti su tyrimais, kuriuose ištirta dirvožemio drėgmės ir augmenijos dinamikos įtaka karščio bangoms. Pvz., Pranešama, kad 2003 m. Europos šilumos bangoms sumažinus dirvožemio drėgmę 25%, maksimalus pakilimas bus 2 ° C 20, o kiti tyrimai rodo +0, 5 ° C pokyčius, padidinant LAI 55 ir ± 1, 5 ° C dėl dinamiškos fenologija 56 . Mūsų rezultatai neišvengiamai būdingi konkrečiam modeliui, tačiau, jei juos patvirtins kitos grupės, dabartinis sistemingas nepakankamas būsimo karščio bangos intensyvumo padidėjimo vertinimas turės reikšmingą poveikį socialinėms, ekonominėms ir aplinkos sistemoms. Atkreipiame dėmesį, kad mūsų patikslintas g parametrų nustatymas neturėjo įtakos šilumos bangų dažniui ar trukmei, nes juos pirmiausia lemia didesnio masto sinoptikų masto procesai, tokie kaip aukštumų blokavimas 57 ir kintantys cirkuliacijos modeliai 58 . Tačiau mūsų rezultatai rodo, kad gs stipriai veikia karščio bangų intensyvumą visoje Eurazijoje, todėl yra papildomas įrodymas, kad žemės ir atmosferos sąveika yra svarbus ekstremalių temperatūros reiškinių variklis.

Metodai

Naujas laidumo laidumas

Numatytasis „g“ modelis 35, naudojamas „ACCESSv1.3b 40 “, buvo išsamiai aprašytas literatūroje 37 . Naujoji 27 schema yra tokia forma:

Image

kur A yra grynoji asimiliacijos norma (μmol m −2 s −1 ), C s (μmol mol −1 ) ir D (kPa) yra atitinkamai CO 2 koncentracija ir garų slėgio deficitas lapo paviršiuje ir g 0 (mol m −2 s −1 ) ir g 1 (kPa 0, 5 ) yra sumontuotos konstantos, parodančios likusį stomatalinį laidumą, kai A greitis pasiekia nulį, o g s jautrumo nuolydis atitinkamai A. g 0 yra nulis, paliekant vieną pagrindinį modelio parametrą, g 1, kuris teoriškai parodo ribines vandens anglies sąnaudas 27 .

Modelis buvo parametrizuotas skirtingiems PFT (S1 pav.), Naudojant visuotinę 314 rūšių stomatinių matavimų sintezę 56 lauko vietose, apimančiose Arkties tundrą, borealinius regionus, vidutinio klimato miškus ir atogrąžų miškų biomus 36 . Vertės parodytos S1 lentelėje. Numatytoji „C“ schemos „g“ schema turi du pritaikytus parametrus, kurie skiriasi tik pagal fotosintezės kelią (C3 palyginti su C4), bet ne pagal PFT. Daugiau informacijos apie numatytosios ir naujosios schemos skirtumus ir naujos schemos įgyvendinimą CABLE galite rasti ankstesniame mūsų darbe 38, 39 .

Modeliavimas

„ACCESS“ modelio sąranka yra identiška mūsų ankstesniam darbui vertinant naują modelį esant dabartiniam 39 klimatui, išskyrus tai, kad modeliavimui naudojama jūros paviršiaus temperatūra iš ankstesnio visiškai sujungto modeliavimo su „ACCESS1.3“, kurį sukūrė RCP8.5 išmetimo scenarijus 41 ( oficialus CMIP5 pateikimas). Buvo vadovaujami penki ansambliai; kiekviena iš jų buvo inicijuojama vienerių metų intervalu, naudojant numatytąją g schemą (ty kontrolę) ir naują schemą (ty eksperimentą). Visi rodomi rezultatai reiškia ansamblio vidurkį. Atlikome statistinį skirtumo tarp eksperimento ir kontrolinį testus, naudodamiesi studento „t“ testu 95% pasikliautinuoju intervalu, o lauko reikšmingumą patikrinome naudodami klaidingo atradimo greičio metodą 59 . Panašiai kaip mūsų ankstesniame darbe 39, ribotos maistinių medžiagų anglies telkinio dinamika ir dinaminė fenologija nebuvo suaktyvintos, nes didžiausias dėmesys buvo skiriamas naujos fiziologinės schemos biofiziniam poveikiui. Lapų ploto indeksas (LAI) buvo nustatytas kaip mėnesio klimatologija, gauta iš MODIS įverčių. Rezultatai taip pat rodomi tik tarp 30 ° vakarų ilgumos – 150 ° rytų ilgumos ir 30 ° – 80 ° šiaurės platumos, atsižvelgiant į regioną, kuriame naujoji schema pagerino ACCESS ET klimatologiją ir šiltus kraštutinumus, palyginti su stebėjimais 39 .

Šilumos bangos apibrėžimas

Remdamiesi literatūra apie šilumos bangas (HW) 2, mes naudojame slenkstines procentines dalis, o ne absoliutines vertes, o įvykis apibūdinamas kaip temperatūra, viršijanti 90% procentilio dienos maksimalios temperatūros mažiausiai 3 dienas iš eilės. Procentai apskaičiuojami kiekvienai kalendorinei dienai per judantį langą per vartotojo nustatytą bazinį laikotarpį, kuris yra visuotinai naudojamas metodas 5, 43, 46, 60 . Norėdami įvertinti sezoniškumą, per pirmuosius 30 modeliavimo metų (2020–2049 m.) Naudojame 15 dienų judantį langą per 30 metų bazinį laikotarpį, kad pateiktume pradinę situaciją. Atkreipiame dėmesį, kad daugelyje tyrimų naudojama 1961–1990 46, 60 ; tačiau, nors apie šį laikotarpį duomenų turime, jie buvo gauti naudojant stebėtą nustatytą jūros paviršiaus temperatūrą 39 . Taigi, siekdami nuoseklumo, mes naudojame pirmuosius 30 modeliavimo metų kaip pagrindą. Procentai apskaičiuojami kiekvienam iš 5 kontrolinio ir eksperimento ansamblių atskirai. HW trukmė yra vidutinė karščio bangos trukmė (dienomis) vasarą; HW dažnis yra HW įvykių skaičius; HW intensyvumas yra vidutinė temperatūra HW įvykių metu; o HW-max intensyvumas yra maksimali temperatūra HW įvykių metu. Indeksai yra sudedami per 5 kontrolinės ir eksperimento grupes. Vidutinis skirtumas tarp eksperimento ir kontrolinės parodomas ansambliuose.

Papildoma informacija

„Word“ dokumentai

  1. 1.

    Papildoma informacija

Komentarai

Pateikdami komentarą jūs sutinkate laikytis mūsų taisyklių ir bendruomenės gairių. Jei pastebite ką nors įžeidžiančio ar neatitinkančio mūsų taisyklių ar gairių, pažymėkite, kad tai netinkama.