学術雑誌論文 Dimethylsulfide model calibration and parametric sensitivity analysis for the Greenland Sea

13pp.13 - 22 , 2017-09
ISSN:18739652
内容記述
Sea-to-air fluxes of marine biogenic aerosols have the potential to modify cloud microphysics and regional radiative budgets, and thus moderate Earth's warming. Polar regions play a critical role in the evolution of global climate. In this work, we use a well-established biogeochemical model to simulate the DMS flux from the Greenland Sea (20°W–10°E and 70°N–80°N) for the period 2003–2004. Parameter sensitivity analysis is employed to identify the most sensitive parameters in the model. A genetic algorithm (GA) technique is used for DMS model parameter calibration. Data from phase 5 of the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP5) are used to drive the DMS model under 4 × CO2 conditions. DMS flux under quadrupled CO2 levels increases more than 300% compared with late 20th century levels (1 × CO2). Reasons for the increase in DMS flux include changes in the ocean state—namely an increase in sea surface temperature (SST) and loss of sea ice—and an increase in DMS transfer velocity, especially in spring and summer. Such a large increase in DMS flux could slow the rate of warming in the Arctic via radiative budget changes associated with DMS-derived aerosols.
海洋生物起源エアロゾルの海から空気へのフラックスは、雲微物理と局所的放射収支を変えることで、地球温暖化を緩和する可能性がある。極域は地球の気候変化において重要な役割を果たしている。この研究では、2003-2004年のグリーンランド海(20°W-10°Eおよび70°N-80°N)からのDMSフラックスをシミュレートするために、十分に確立された生物地球化学モデルを使用する。パラメータ感度解析は、モデル内の最も敏感なパラメータを識別するために使用される。DMSモデルパラメータの検証には、遺伝的アルゴリズム(GA)法が用いられる。第5次結合モデル相互比較研究(CMIP5)のデータを用いて、4×CO2条件下でDMSモデルを駆動する。その時、DMSフラックスは、20世紀後半(1×CO2)と比較して300%以上増加している。DMSフラックスの増加の理由には、海洋状態の変化、すなわち海面温度(SST)の上昇および海氷の喪失、および特に春夏におけるDMS移動速度の増加が含まれる。DMSフラックスのこのような大きな増加は、DMS由来のエアロゾルに関連した放射収支の変化によって、北極における温暖化の速度を遅らせる可能性がある。

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