Snow thermal conductivity controls future winter carbon emissions in shrub–tundra
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The Arctic winter is disproportionately vulnerable to climate warming and approximately 1700 Gt of carbon stored in high-latitude permafrost ecosystems is at risk of degradation in the future due to enhanced microbial activity. Few studies have been directed at high-latitude cold season land–atmosphere processes and it is suggested that the contribution of winter season greenhouse gas (GHG) fluxes to the annual carbon budget may have been underestimated. Snow, acting as a thermal blanket, influences the Arctic soil temperatures during winter and parameters such as snow effective thermal conductivity (Keff) are not well constrained in land surface models, which impacts our ability to accurately simulate wintertime soil carbon emissions. To address this, we investigated the impacts of implementing a Keff parameterisation more suitable to Arctic snowpacks into the Community Land Model (CLM5.0). A point-model version of CLM5.0 forced by an ensemble of NA-CORDEX (North American Coordinated Regional Downscaling Experiment) future climate realisations (RCP 4.5 and 8.5) indicates that median winter CO2 emissions will have more than tripled by the end of the century (2066–2096) under RCP 8.5. Implementing the refined Keff parameterisation increases simulated winter CO2 in the latter half of the century (2066–2096) by 130 % and CH4 flux by 50 % under RCP 8.5 compared to the widely used default Keff parameterisation. The influence of snow Keff parameterisation within CLM5.0 on future simulated CO2 and CH4 is at least as significant, if not more so, than climate variability from a range of NA-CORDEX projections to 2100. The average difference in refined Keff compared with the default Keff raises minimum winter soil temperatures by 4–7 °C by the end of the century under RCP 4.5 and 8.5. Furthermore, CLM5.0 simulations using the refined Keff show an extension of the early winter (September–October) zero-curtain period, by nearly a month under RCP 8.5. Consequently, recent increases in both zero-curtain duration and winter CO2 emissions appear set to continue to 2100. Modelled winter soil temperatures and carbon emissions further highlight the importance of climate mitigation in preventing a significant increase in winter carbon emissions from the Arctic in the future.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 tête enseignante, 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 ».