The Southern Ocean forms a key comp

The Southern Ocean forms a key component of the global carbon budget, taking up about 1.0 Pg C yr−1 of anthropogenic CO2 emitted annually (∼10.7 ± 0.5 Pg C yr−1 for 2012). However, despite its importance, it still remains undersampled with respect to surface ocean carbon flux variability, resulting in weak con- straints for ocean carbon and carbon – climate models. As a result, atmospheric inversion and coupled physics-biogeochemical ocean models still play a central role in constraining the air-sea CO2 fluxes in the Southern Ocean. A recent synthesis study (Lenton et al., 2013a), however, showed that although ocean biogeochemical models (OBGMs) agree on the mean annual flux of CO2 in the Southern Ocean, they dis- agree on both amplitude and phasing of the seasonal cycle and compare poorly to observations. In this study, we develop and present a methodological framework to diagnose the controls on the seasonal variability of sea-air CO2 fluxes in model outputs relative to observations. We test this framework by comparing the NEMO-PISCES ocean model ORCA2-LIM2-PISCES to the Takahashi 2009 (T09) CO2 dataset. Here we demonstrate that the seasonal cycle anomaly for CO2 fluxes in ORCA2LP is linked to an underes- timation of winter convective CO2 entrainment as well as the impact of biological CO2 uptake during the spring-summer season, relative to T09 observations. This resulted in sea surface temperature (SST) be- coming the dominant driver of seasonal scale of the partial pressure of CO2 (pCO2) variability and hence of the differences in the seasonality of CO2 sea-air flux between the model and observations.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

มหาสมุทรใต้รูปแบบองค์ประกอบหลักของงบประมาณคาร์บอนทั่วโลก การขึ้นประมาณ 1.0 Pg C yr−1 ของ CO2 มาของมนุษย์ที่ปล่อยออกมาทุกปี (∼10.7 ± 0.5 yr−1 Pg C สำหรับ 2012) อย่างไรก็ตาม แม้ มีความสำคัญ มันยังคง undersampled เกี่ยวกับพื้นผิวมหาสมุทรคาร์บอนฟลักซ์ความแปรปรวน ใน con straints อ่อนแอสำหรับมหาสมุทรคาร์บอนและคาร์บอน – แบบจำลองภูมิอากาศ เป็นผล กลับบรรยากาศและมหาสมุทร biogeochemical ฟิสิกส์คู่รุ่นยังคงเล่นมีบทบาทสำคัญใน constraining ตัวช่วยหลอม CO2 ซีแอร์ในมหาสมุทรใต้ การสังเคราะห์การศึกษาล่าสุด (Lenton et al. 2013a), อย่างไรก็ตาม แสดงให้เห็นว่า แม้ว่ามหาสมุทร biogeochemical รุ่น (OBGMs) เห็นด้วยกับฟลักซ์ประจำปีเฉลี่ยของ CO2 ในมหาสมุทรตอนใต้ พวกเขา dis - ตกลงทั้งคลื่นและวางขั้นตอนของวงจรตามฤดูกาล และการสังเกตการเปรียบเทียบดี ในการศึกษานี้ เราได้พัฒนา และกรอบวิธีการวินิจฉัยตัวควบคุมบนความแปรปรวนตามฤดูกาลของอากาศทะเล CO2 ตัวช่วยหลอมในรุ่นผลสังเกตการณ์ที่สัมพันธ์กับปัจจุบัน เราสามารถทดสอบกรอบนี้ โดยเปรียบเทียบราศีมีน NEMO มหาสมุทรรุ่น ORCA2-LIM2-ราศีมีนลงชุด CO2 2009 Takahashi (T09) ที่นี่เราแสดงให้เห็นว่า ความผิดปกติของวงจรตามฤดูกาลสำหรับตัวช่วยหลอม CO2 ใน ORCA2LP เชื่อมโยงกับการ timation underes ของฤดูหนาวทั้ง CO2 รถไฟตลอดจนผลกระทบของการดูดซึม CO2 ทางชีวภาพในช่วงฤดูใบไม้ผลิฤดูร้อน สัมพันธ์กับข้อสังเกต T09 นี้ส่งผลให้อุณหภูมิพื้นผิวทะเล (SST) ได้มาควบคุมหลักของสเกลตามฤดูกาลของความดันบางส่วนของ CO2 ความแปรปรวน (pCO2) และด้วยเหตุนี้ความแตกต่างในฤดูกาลของ CO2 ทะเลอากาศไหลระหว่างรุ่นและสังเกต

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

มหาสมุทรใต้รูปแบบที่เป็นองค์ประกอบสำคัญของงบประมาณคาร์บอนทั่วโลกเกี่ยวกับการขึ้น 1.0 Pg C-1 ปีของ CO2 จากกิจกรรมของมนุษย์ที่ปล่อยออกมาเป็นประจำทุกปี (~10.7 ± 0.5 Pg C-1 ปีสำหรับปี 2012) อย่างไรก็ตามแม้จะมีความสำคัญของมันก็ยังคงอยู่ undersampled ที่เกี่ยวกับพื้นผิวมหาสมุทรแปรปรวนคาร์บอนฟลักซ์ที่เกิดใน straints งอ่อนแอคาร์บอนทะเลและคาร์บอน - แบบจำลองภูมิอากาศ เป็นผลให้การผกผันบรรยากาศและคู่ฟิสิกส์ biogeochemical รุ่นมหาสมุทรยังคงมีบทบาทสำคัญใน constraining ฟลักซ์ CO2 อากาศทะเลในมหาสมุทรใต้ การศึกษาการสังเคราะห์ที่ผ่านมา (Lenton et al., 2013a) แต่แสดงให้เห็นว่าถึงแม้จะมหาสมุทรรุ่น biogeochemical (OBGMs) เห็นด้วยกับการไหลเฉลี่ยรายปีของ CO2 ในมหาสมุทรใต้พวกเขาปรากฏเห็นด้วยกับทั้งความกว้างและวางขั้นตอนของวงจรตามฤดูกาล และเปรียบเทียบข้อสังเกตไม่ดี ในการศึกษานี้เราพัฒนาและนำเสนอกรอบระเบียบวิธีการที่จะวินิจฉัยการควบคุมในความแปรปรวนตามฤดูกาลของฟลักซ์ CO2 ทะเลทางอากาศในรูปแบบเอาท์พุทเทียบกับการสังเกต เราจะทดสอบกรอบนี้โดยการเปรียบเทียบ NEMO-ราศีมีนรุ่นมหาสมุทร ORCA2-LIM2-ราศีมีนกับทากาฮาชิ 2009 (T09) ชุด CO2 ที่นี่เราแสดงให้เห็นว่าความผิดปกติรอบตามฤดูกาลสำหรับฟลักซ์ CO2 ใน ORCA2LP เชื่อมโยงกับ Timation underes- ของฤดูหนาวไหลเวียนรถไฟ CO2 เช่นเดียวกับผลกระทบของการดูดซึมทางชีวภาพ CO2 ในช่วงฤดูใบไม้ผลิฤดูร้อนเมื่อเทียบกับการสังเกต T09 นี้ส่งผลให้อุณหภูมิพื้นผิวทะเล (SST) กรมาขับรถที่โดดเด่นของขนาดตามฤดูกาลของความดันบางส่วนของ CO2 (pCO2) ความแปรปรวนและด้วยเหตุนี้ความแตกต่างในฤดูกาลของ CO2 ฟลักซ์ทะเลอากาศระหว่างรุ่นและการสังเกต

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

มหาสมุทรใต้เป็นส่วนประกอบสำคัญของงบประมาณคาร์บอนของโลก , การขึ้นประมาณ 1.0 - C − 1 ปีของมนุษย์ CO2 ปล่อยออกมาเป็นรายปี ( ∼ 10.7 ± 0.5 pg C − 1 สำหรับปี 2012 ) อย่างไรก็ตาม แม้ความสำคัญของมัน มันยังคง undersampled ที่มีต่อฟลักซ์ของพื้นผิวมหาสมุทรคาร์บอน ทำให้อ่อนแอ คอน - straints คาร์บอนคาร์บอน–รูปแบบมหาสมุทรและภูมิอากาศ ผล เมื่อบรรยากาศและมหาสมุทรคู่ฟิสิกส์ชีวธรณีเคมีรุ่นยังคงมีบทบาทหลักในจำกัดทะเลอากาศ CO2 ฟลักซ์ในมหาสมุทรตอนใต้ การศึกษาการสังเคราะห์ล่าสุด ( lenton et al . , ที่มีมากกว่า ) แต่พบว่าแม้ว่ามหาสมุทรรุ่นชีวธรณีเคมี ( obgms ) เห็นด้วยกับหมายถึงปีของฟลักซ์คาร์บอนไดออกไซด์ในมหาสมุทรภาคใต้ พวกเขา พวกเขาเห็นด้วยกับทั้งขนาดและการวางขั้นตอนของวัฏจักรตามฤดูกาล และเปรียบเทียบงานสังเกตการณ์ ในการศึกษานี้จึงพัฒนาและเสนอกรอบในการวินิจฉัยการควบคุมบนความผันแปรตามฤดูกาลของ CO2 ในอากาศทะเลทั้งรูปแบบเอาท์พุทที่สัมพันธ์กับข้อสังเกต เราทดสอบกรอบนี้โดยการเปรียบเทียบรูปแบบ nemo-pisces มหาสมุทร orca2-lim2-pisces กับทาคาฮาชิ 2009 ( t09 ) CO2 ชุดข้อมูล . ที่นี่เราแสดงให้เห็นว่า ความผิดปกติวัฏจักรของฤดูกาลสำหรับ CO2 ใน orca2lp ฟลักซ์จะเชื่อมโยงกับ underes - timation ฤดูหนาว CO2 โดยรถไฟ รวมทั้งผลกระทบของการใช้ CO2 ชีวภาพในช่วง ฤดูใบไม้ผลิ ฤดูร้อน ฤดู , ญาติ t09 การสังเกต ส่งผลให้อุณหภูมิพื้นผิวทะเล ( SST ) - มาขับเด่นขนาดตามฤดูกาลของความดันบางส่วนของ CO2 ( pco2 ) ความแปรปรวน และเพราะความแตกต่างกันของฤดูกาลของฟลักซ์ทะเลอากาศ CO2 ระหว่างรูปแบบต่างๆ