两代耦合海浪的地球系统模式FIO-ESM全球碳循环过程发展 (development of global carbon cycle processes in two generations of wave-coupled earth system model FIO-ESM)
摘要
自然资源部第一海洋研究所地球系统模式FIO-ESM是自主研发的、以耦合海浪模式为特色的地球系统模式，包括物理气候模式和全球碳循环模式。该模式从第一代版本FIO-ESM v1.0发展到第二代版本FIO-ESM v2.0，其物理气候模式和全球碳循环模式都取得了改进与提升。FIO-ESM v2.0全球碳循环模式的海洋碳循环模式由v1.0的营养盐驱动模型升级为NPZD（Nutrient-Phytoplankton-Zooplankton-Detritus）型的海洋生态动力学碳循环模型，陆地碳循环模型由v1.0的简单的光能利用率模型升级为考虑碳氮相互作用的碳氮（CN）耦合模型；大气碳循环模型仍为CO2的传输过程，考虑了化石燃料排放、土地利用排放等人为CO2排放量。在物理过程参数化方案方面，FIOESM v2.0全球碳循环过程在考虑浪致混合作用对生物地球化学参数的作用的基础上，增加了海表面温度的日变化过程对海-气CO2通量的影响。已有数值模拟试验结果表明，FIO-ESM v2.0在考虑了更加复杂的碳循环过程后仍具有较好的全球碳循环模拟能力，为进一步开展海洋与全球碳循环研究提供了更有力的支撑工具，从而更好地服务于国家的双碳目标。
类型
出版物
海洋科学进展 (Advances in Marine Science)
Authors
研究员
博导，物理海洋学博士，研究员，目前担任学术期刊Ocean Modelling执行编辑、Scientific Data编委、中国海洋学会海气相互作用专业委员会秘书长、CLIVAR 海洋模式发展组OMDP委员等。一直从事地球系统模式发展与应用等方面的研究，率先将海浪的非破碎垂向混合作用和对海气通量作用引入到气候模式中，揭示了小尺度海浪过程在大尺度气候系统中的重要作用及机制；开展了海洋数值模式基于国产处理器的高效并行算法、地球系统模式的负载均衡算法以及AI4ClimateModeling等研究，有效提升了模式计算效率；发展了两代耦合海浪的地球系统模式FIO-ESM，通过完善模式所包含的小尺度过程，有效减缓模拟偏差，提高模拟和预测能力；构建了短期气候预测系统FIO-CPS，在国家海洋环境预报中心、国家气候中心等多个国家级和地方业务中心应用。先后主持NSFC青年、面上、重点、优青、杰青以及重点研发计划项目等多个项目；先后入选自然资源部第一海洋研究所“束星北”青年学者、自然资源部高层次科技创新人才领军人才和第二人才梯队等。
Authors
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