Biogeochemical model. The biogeoche

Biogeochemical model. The biogeochemical model (almlab.mit.edu/mystic.html),
inspired by Hunter et al.22, was run with Matlab (version 8) and supporting Python
scripts (version 2.7). Details on the mechanics, implementation and parameter
values are provided in the Supplementary Information. Briefly, the water under the
thermocline is modelled as 17 linked compartments, one per metre depth. Within
each compartment, a minimal set of abstracted chemical species interconvert
through a minimal set of modelled primary and secondary redox reactions
(Supplementary Fig. 5 and Supplementary Tables 1–3). Primary oxidation rates
follow a formulation informed by the relative favourability of electron acceptors.
Secondary oxidation rates follow simple mass action rate forms. Chemical species are
transported between adjacent compartments via bulk diffusion (for all species) and
settling (for biomass and oxidized iron). The outside world is modelled by constant
source terms: oxygen and biomass are added in the uppermost compartment (at the
thermocline), and methane is added in the lowermost compartment (at the
sediment). The resulting set of ordinary differential equations is solved numerically.
We intended to model the general distribution of chemical and biological species
in the lake. Because the model is conceptual, it includes many simplifications
compared to the aquifer model. First, transport is modelled compartment-bycompartment,
using ordinary differential equations rather than partial differential
equations.We greatly reduced the number of simulated chemical species (from25 to 9).
Many simulated chemical species consist of multiple chemical species found in
nature (for example, the modelled oxidized sulfur species includes hydrogen sulfide
(H2S), bisulfide (HS−) and sulfide (S2−); there is only one modelled carbon species).
Other chemical species found in nature are not treated in the model (for example,
elemental sulfur (S0) and all manganese compounds) because less is known about
their importance to the lake’s biogeochemistry. The primary redox reactions are
borrowed almost exactly from the aquifer model (excepting some parameter changes
and the removal of manganese as an electron acceptor). The secondary redox
reactions are similar to those in the aquifer model (except some parameter changes,
the removal of some reactions and the addition of iron oxidation on nitrate).
Precipitation–dissolution, acid dissolution and adsorption reactions relevant in the
groundwater system were part of the original aquifer model but were not simulated
here. Further details about these alterations of the original model are included in
Supplementary Sections I.2–I.5.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

รุ่น biogeochemical รุ่น biogeochemical (almlab.mit.edu/mystic.html),แรงบันดาลใจฮันเตอร์ et al.22 รัน Matlab (รุ่น 8) และงูเหลือมที่สนับสนุนสคริปต์ (รุ่น 2.7) รายละเอียดเกี่ยวกับกลศาสตร์ การใช้งาน และพารามิเตอร์ค่าในข้อมูลเสริมไว้ สั้น ๆ น้ำภายใต้การthermocline ตกแต่งเป็นช่องเชื่อมโยง 17 หนึ่งต่อเมตรลึก ภายในแต่ละช่อง ชุดขั้นต่ำสกัดสารเคมีชนิด interconvertผ่านชุดของแบบจำลองหลัก และรองรีดอกซ์ปฏิกิริยาน้อยที่สุด(เสริม 5 รูปและตารางเสริม 1-3) อัตราการเกิดออกซิเดชันที่หลักทำตามกำหนดโดย favourability สัมพัทธ์ของอิเล็กตรอน acceptorsอัตราการเกิดออกซิเดชันรองทำตามฟอร์มอัตราปฏิบัติการมวลชนอย่างง่าย มีสารเคมีชนิดขนส่งระหว่างติดกับช่องผ่านแพร่จำนวนมาก (สำหรับทุกสายพันธุ์) และจ่าย (สำหรับชีวมวลและออกซิไดซ์เหล็ก) ตกแต่งโลกภายนอก โดยค่าคงแหล่งที่มาของคำ: ออกซิเจนและชีวมวลจะถูกเพิ่มในช่องบนสุด (เวลาการthermocline), และมีเทนจะถูกเพิ่มในช่องฟังก์ชัน (ที่ตะกอน) ชุดผลลัพธ์ของสมการเชิงอนุพันธ์สามัญคือแก้ไขตัวเลขเราตั้งใจแบบกระจายทั่วไปพันธุ์ทางเคมี และทางชีวภาพในทะเลสาบ เนื่องจากรูปแบบแนวคิด มีมากขึ้นมากเมื่อเทียบกับแบบ aquifer ครั้งแรก การขนส่งเป็นแบบจำลองช่อง bycompartmentโดยใช้สมการเชิงอนุพันธ์สามัญมากกว่าความแตกต่างบางส่วนสมการ เราช่วยลดการสังเคราะห์สารเคมีชนิด (from25 9)ประกอบด้วยสารเคมีหลายชนิดในหลายชนิดเคมีสังเคราะห์ธรรมชาติ (ตัวอย่างเช่น พันธุ์ซัลเฟอร์ออกซิไดซ์แบบจำลองรวมไฮโดรเจนซัลไฟด์(H2S), bisulfide (HS−) และซัลไฟด์ (S2−); มีคาร์บอนเพียงหนึ่งแบบจำลองพันธุ์)สารเคมีชนิดอื่น ๆ ที่พบในธรรมชาติจะไม่ถือว่าในแบบจำลอง (ตัวอย่างเช่นธาตุกำมะถัน (S0) และสารแมงกานีสทั้งหมด) เนื่องจากไม่ทราบเกี่ยวกับความสำคัญกับชีวธรณีเคมีของทะเลสาบ ปฏิกิริยารีดอกซ์หลักมีขอยืมเกือบจะตรงแบบ aquifer (ยกเว้นการเปลี่ยนแปลงบางพารามิเตอร์และการกำจัดของแมงกานีสเป็นตัวให้เป็นผู้รับอิเล็กตรอน) รีดอกซ์รองปฏิกิริยาจะคล้ายกับที่ในรูปแบบ aquifer (ยกเว้นการเปลี่ยนแปลงบางพารามิเตอร์การกำจัดของบางปฏิกิริยาและการเพิ่มออกซิเดชันเหล็กบนไนเตรท)ฝน – ยุบ กรด และดูดซับปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องในการระบบน้ำบาดาลเป็นส่วนหนึ่งของแบบ aquifer เดิม แต่ถูกจำลองที่นี่ รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ของแบบเดิมรวมอยู่ในส่วนเสริม I.2–I.5

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

รุ่น biogeochemical รุ่น biogeochemical (almlab.mit.edu/mystic.html)
แรงบันดาลใจจากฮันเตอร์เอ al.22 ได้ทำงานกับ Matlab (รุ่น 8) และการสนับสนุนหลาม
สคริปต์ (เวอร์ชั่น 2.7) รายละเอียดเกี่ยวกับกลศาสตร์การดำเนินงานและพารามิเตอร์
ค่าที่ระบุไว้ในข้อมูลเพิ่มเติม สั้น ๆ , น้ำภายใต้
thermocline เป็นแบบจำลองเป็น 17 ช่องการเชื่อมโยงต่อหนึ่งเมตรลึก ภายใน
แต่ละช่อง, ชุดที่น้อยที่สุดของสารเคมีชนิดใจลอย interconvert
ผ่านชุดที่น้อยที่สุดของการสร้างแบบจำลองประถมศึกษาและมัธยมศึกษาปฏิกิริยารีดอกซ์
(เสริมรูป. 5 และตารางเสริม 1-3) อัตราการเกิดออกซิเดชันหลัก
ทำตามสูตรแจ้งจาก favourability ญาติของตัวรับอิเล็กตรอน.
อัตราการเกิดออกซิเดชันรองทำตามรูปแบบที่เรียบง่ายมวลอัตราการกระทำ สารเคมีชนิดที่มีการ
เคลื่อนย้ายระหว่างช่องที่อยู่ติดกันผ่านการแพร่กระจายเป็นกลุ่ม (สำหรับทุกชนิด) และ
การตกตะกอน (สำหรับพลังงานชีวมวลและเหล็กออกซิไดซ์) โลกภายนอกเป็นแบบจำลองโดยคง
แง่ที่มา: ออกซิเจนและชีวมวลที่มีการเพิ่มในช่องบนสุด (ที่
thermocline) และมีเทนจะถูกเพิ่มในช่องพร่อง (ที่
ตะกอน) ชุดที่เกิดจากสมการเชิงอนุพันธ์สามัญจะแก้ไขตัวเลข.
เราตั้งใจที่จะสร้างแบบจำลองการกระจายทั่วไปของสารเคมีชนิดและชีวภาพ
ในทะเลสาบ เพราะรูปแบบเป็นแนวความคิดที่จะมี simplifications จำนวนมาก
เมื่อเทียบกับรุ่นน้ำแข็ง ครั้งแรก, การขนส่งเป็นแบบจำลองช่อง-bycompartment,
โดยใช้สมการเชิงอนุพันธ์สามัญมากกว่าความแตกต่างบาง
equations.We มากลดจำนวนของสารเคมีชนิดจำลอง (from25 ถึง 9).
หลายชนิดสารเคมีจำลองประกอบด้วยพบในสารเคมีชนิดหลาย
ธรรมชาติ (ตัวอย่างเช่น แบบจำลองออกซิไดซ์ชนิดกำมะถันรวมถึงไฮโดรเจนซัลไฟด์
(H2S) bisulfide (HS-) และซัลไฟด์ (S2-); มีเพียงหนึ่งรูปแบบชนิดคาร์บอน).
สารเคมีชนิดอื่น ๆ ที่พบในธรรมชาติจะไม่ได้รับการรักษาในรูปแบบ (ตัวอย่างเช่น
ธาตุ กำมะถัน (S0) และสารแมงกานีสทั้งหมด) เพราะเป็นที่รู้จักกันน้อยเกี่ยวกับ
ความสำคัญของพวกเขาเพื่อ biogeochemistry ทะเลสาบ ปฏิกิริยารีดอกซ์หลักจะ
ยืมเกือบตรงจากแบบจำลองน้ำแข็ง (ยกเว้นการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์บาง
และการกำจัดของแมงกานีสในฐานะที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอน) อกซ์รอง
ปฏิกิริยาคล้ายกับผู้ที่อยู่ในรูปแบบน้ำแข็ง (ยกเว้นการเปลี่ยนแปลงบางอย่างพารามิเตอร์
การกำจัดของปฏิกิริยาและการเพิ่มขึ้นของการเกิดออกซิเดชันเหล็กไนเตรตที่).
ฝนละลายสลายตัวเป็นกรดและการดูดซับปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องใน
ระบบน้ำบาดาลเป็นส่วนหนึ่งของ รูปแบบน้ำแข็งเดิม แต่ไม่ได้จำลอง
ที่นี่ รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้รูปแบบเดิมจะรวมอยู่ใน
ส่วนเสริม I.2-I.5

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

รุ่นชีวธรณีเคมี . รูปแบบชีวธรณีเคมี ( almlab . MIT . edu / Mystic . html )แรงบันดาลใจจาก ฮันเตอร์ และ al.22 , วิ่งกับ MATLAB ( รุ่น 8 ) และสนับสนุน งูหลามสคริปต์ ( รุ่น 2 ) รายละเอียดเกี่ยวกับ กลศาสตร์ การดำเนินงานและพารามิเตอร์ค่านิยมที่ให้ข้อมูลเพิ่มเติมครับ สั้น ๆ , น้ำภายใต้เทอร์โมไคลน์ซึ่งเชื่อมโยงเป็น 17 ช่อง หนึ่งต่อความลึกเมตร ภายในแต่ละช่อง ชุดน้อยชนิดสารเคมี interconvert ใจลอยผ่านการตั้งค่าที่น้อยที่สุดของช่างปั้นประถมศึกษาและมัธยมศึกษาปฏิกิริยารีดอกซ์( เพิ่มเติมภาพที่ 5 และเสริมตารางที่ 1 – 3 ) อัตราการออกซิเดชันตามสูตร รับแจ้งจากญาติของ favourability ประติมานวิทยา .อัตราการออกซิเดชันทุติยภูมิตามง่ายมวลปฏิบัติการคะแนนแบบ เคมีชนิดขนส่งระหว่างติดกันเป็นกลุ่มกระจายช่องทาง ( ทุกสายพันธุ์ ) และการตกตะกอน ( สำหรับชีวมวลและการออกซิไดซ์เหล็ก ) โลกภายนอกเป็นช่างปั้น โดยคงแง่แหล่งที่มา : ออกซิเจนและชีวมวลจะถูกเพิ่มในช่องบนสุด ( ที่เทอร์โมไคลน์ ) และก๊าซมีเทนจะถูกเพิ่มในช่อง lowermost ( ที่ตะกอน ) ผลชุดของสมการเชิงอนุพันธ์สามัญจะแก้ไขตัวเลขเราตั้งใจที่จะแบบกระจายทั่วไป เคมี และชีวภาพชนิดในทะเลสาบ เพราะรูปแบบแนวคิดรวมถึงหลาย Simplificationsเมื่อเทียบกับการประมาณแบบ ครั้งแรกที่การขนส่งเป็นช่อง bycompartment จำลอง ,โดยใช้สมการเชิงอนุพันธ์สามัญมากกว่าอนุพันธ์บางส่วนสมการ เราช่วยลดจำนวนของสารเคมีชนิดนี้ ( from25 9 )จำลองหลายชนิดสารเคมีประกอบด้วยเคมีหลายชนิด พบในธรรมชาติ ( เช่น ไฮโดรเจน ซัลไฟด์ออกซิไดซ์ซัลเฟอร์ซึ่งชนิดรวมถึง( h2s ) bisulfide ( HS − ) และซัลไฟด์ ( S2 − ) ; มีเพียงหนึ่งจำลองชนิดคาร์บอน )สารเคมีชนิดอื่นๆ ได้ พืชที่พบในธรรมชาติจะไม่ปฏิบัติในรูปแบบ ( เช่นธาตุกำมะถัน ( Name ) และสารประกอบแมงกานีสทั้งหมด ) เพราะน้อยเป็นที่รู้จักกันเกี่ยวกับความสำคัญของทะเลสาบชีวธรณีเคมี . ปฏิกิริยารีดอกซ์ หลักคือยืมเกือบตรง จากขั้วแบบ ( ยกเว้นบางการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์และการกำจัดแมงกานีสเป็นอิเล็กตรอนพระนาสิก ) ไฟฟ้าทุติยภูมิปฏิกิริยาที่คล้ายกับผู้ที่อยู่ในชั้นน้ำใต้ดินแบบ ( ยกเว้นบางการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์การกำจัดบางปฏิกิริยาและการเพิ่มของการเกิดออกซิเดชันในเหล็กไนเตรท )ฝน–ยุบสภา ยุบและปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องในการดูดซับกรดระบบน้ำบาดาล เป็นส่วนหนึ่งของรูปแบบการประมาณเดิม แต่ไม่ได้จำลองที่นี่ รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของรูปแบบเดิมจะรวมอยู่ในเพิ่มเติมส่วน i.2 – i.5 .