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 constraints for ocean carbon and carbonclimate 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 ผลอ่อนข้อจำกัดสำหรับรุ่นคาร์บอนและ carbonclimate มหาสมุทร 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 ที่เกี่ยวกับพื้นผิวมหาสมุทรแปรปรวนคาร์บอนฟลักซ์ส่งผลให้ในข้อ จำกัด ที่อ่อนแอคาร์บอนทะเลและรุ่น carbonclimate 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 เกี่ยวกับพื้นผิวมหาสมุทรฟลักซ์คาร์บอนความแปรปรวนที่เกิดในข้อจำกัดที่อ่อนแอสำหรับรุ่นคาร์บอนมหาสมุทรและ carbonclimate . 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