A global model of the marine ecosystem for long‐term simulations: Sensitivity to ocean mixing, buoyancy forcing, particle sinking, and dissolved organic matter cycling
Notice bibliographique
Résumé
A new model of the marine ecosystem coupled into a global Earth System Climate Model suitable for long‐term (multimillennial timescale) simulations is presented. The model is based on nitrate as the sole limiting nutrient. Prognostic equations for nutrients, phytoplankton, zooplankton, and detritus are solved online in the three‐dimensional ocean circulation model component. Experiments with different parameterizations of vertical mixing, including a scheme of tidally driven mixing, changes in buoyancy forcing in the Southern Ocean, different particle sinking velocities, and the inclusion of dissolved organic matter are performed, and the results are compared with observations. The results reemphasize the roles of Southern Ocean freshwater forcing and diapycnal mixing in the low‐latitude pycnocline in setting the global deep water circulation and properties. The influence of high mixing in the Southern Ocean as inferred from observations is much more limited. The deep water circulation also has a strong influence on the marine ecosystem and nutrient distributions. We demonstrate that larger values of vertical diffusion lead to a shallower nutricline due to increased upwelling. Export production and nutrient distributions respond sensitively to changes in mixing and to the ratio of particle sinking to remineralization in the upper ocean. The best fits to global measurements of temperature, salinity, deep ocean radiocarbon, mixed layer depth, nutrients, and chlorophyll are obtained for values of vertical mixing in the pycnocline of around 0.2–0.3 × 10−4 m2/s and for e‐folding depth for particle remineralization of 100–200 m. A simple parameterization of dissolved organic matter dynamics increases primary production and nutrient concentrations in the upper ocean and improves chlorophyll distributions in the subtropical gyres but has no discernible influence on particulate export fluxes. Remaining model deficiencies are identified, and strategies for future model improvement are outlined.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».