Forudsigelse af en variabel kuldioxidoptagelse i havet

Ocean CO ₂ optagelse er forudsigelig to år i forvejen, ifølge ny artikel i Science Advances af Dr. Hongmei Li, Dr. Tatiana Ilyina, Dr. Wolfgang A. Müller, og Dr. Peter Landschützer, alle forskere i afdelingen "The Ocean in the Earth System" ved Max Planck Institute for Meteorology (MPI-M).

Som afsløret af observationsbaserede undersøgelser, havets kulstofdræn viste kraftige variationer i de sidste tre årtier, som kan tilskrives klimavariabilitet. Dr. Hongmei Li siger:"Men lige nu, Jordsystemmodeller (ESM'er) formår ikke at fange disse stærke vaklen. Dette vækker stor bekymring, da styrken af ​​havets kulstofdræn sammen med jordens kulstofdræn bestemmer andelen af ​​menneskeskabte emissioner, der er tilbage i atmosfæren, og dermed modulerer klimaændringer."

Dr. Wolfgang A. Müller deler ud af sin ekspertise om de dekadelige forudsigelser af den fysiske verden:"ESM-baserede forudsigelser initialiseret af observationer har vist sig at være dygtige til at forudsige variabilitet af nogle havvariabler såsom havoverfladetemperatur eller atlantisk meridional væltende cirkulation." Dette fører til en udvidelse af forudsigelser til Jordsystemet:Kan sådanne dekadelle forudsigelsessystemer også gengive observerede variationer af havets kulstofsænk og forudsige dem? Hvis ja, hvad driver den forudsigelige færdighed?

Forskere i havafdelingen adresserer disse spørgsmål ved at bruge det nye dekadale forudsigelsessystem baseret på Max Planck Institute ESM, dvs. MPI-ESM. De gengiver de observerede variationer af den globale kulstofsænkning i havet ved at assimilere atmosfæriske og oceaniske observationer i MPI-ESM. De finder desuden ud af, at variationerne i den globale kulstofsænkning i havet er forudsigelige op til to år i forvejen, når de sammenlignes med databaserede estimater, og den potentielle forudsigelsesevne er op til 3 år ved at sammenligne med en dataassimilering. For første gang viser de, at temperaturvariationer i høj grad bestemmer kortere sigt ( <3 år) forudsigelighed, og de ikke-termiske drivere af havets kulstofdræn, cirkulation og biologi, er ansvarlige for længerevarende (> 3 år) forudsigelighed, især på høje breddegrader.

Dr. Peter Landschützer siger:"Denne undersøgelse er et godt eksempel på, hvordan vi kan kombinere observationsbaserede estimater med modeller for at forbedre vores forståelse af det globale kulstofkredsløb og dets fremtidige forudsigelse." Dr. Tatiana Ilyina tilføjer:"Vores forudsigelser om havets kulstofdræn viser et stort potentiale for at overvåge og forudsige den kortsigtede skæbne for menneskeskabt CO2 ₂ og levere politikrelevante analyser for UNFCCC's globale opgørelser."