南部海洋冰范围最近发生的严重波动要求迫切需要更好地了解海冰内发生的季节性物理和生物地球化学(BGC)过程。海冰受到温度,风模式和海洋盐度等多种环境因素的影响。海冰微观结构是高度复杂的,由固体冰基质和液体间质盐水夹杂物组成。微生物群落发现盐水夹杂物营养丰富的栖息地,可在冬季恶劣的冬季生长和生存。微生物群落的生长或光合速率取决于各种环境因素,例如温度,阳光,盐水盐度和养分的可用性。虽然卫星观测和大规模建模为大规模(> 1 km)的这些过程提供了更好的了解,但仍然存在差距,这在小规模过程(如冰冻及其耦合到生物地球化学)等小型过程的确切时间描述中仍然存在差距。在本文中,在宏观(≈1m)上开发了多孔介质(ETPM)的数学框架(ETPM)对热力学一致的冻结过程的建模。在1D微观(≈0.1mm)模型上解析了孔和树突状模式的形成,并将孔面积升级到宏观尺度上,以调节冰的生长速率。藻类生长是使用N-P单一营养素和浮游植物(N-P)生长模型的模型。当前的工作与参考文献更进一步。[1],通过微观质量分数和盐水之间的微观质量交换改进,通过部分微分方程对散装盐度演变的描述,以及用于初级生产和营养动力学的普通微分方程。
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