抽象的海洋碱度增强(OAE)故意修改地表海的化学性质,以增强大气CO 2的吸收。OAE的化学效率(添加碱度的CO 2隔离量)取决于表面海洋的背景状态,这将在本世纪末及以后发生显着变化。在这里,我们研究了此类变化对OAE的长期效率的后果。我们使用具有地球系统模型的理想化和场景模拟显示,这些模型的浓度不足(四倍)的浓度(四倍)浓度,OAE的模拟平均效率从0.76提高了约18%(29%)至0.90(0.98)。我们发现,只有一半的效果可以通过CO 2隔离对碱度添加本身的敏感性的变化来解释。其余部分归因于高卵高海洋所吸收的人为排放的较大部分。重要的是,如果大气CO 2浓度由于大规模部署(或替代海洋)二氧化碳去除(CDR)方法而下降,则两种影响都会逆转。通过考虑依赖大量陆基CDR的过时途径,我们证明了OAE效率确实显示出大气CO 2浓度达到峰值之后的强劲下降。我们的结果表明,在综合评估模型和碳信用分配中,OAE的当前恒定,当前化学效率的假设可能导致经济上效率低下的OAE实施途径。
化石能源储备的枯竭及其造成的环境污染凸显了利用海洋可再生能源(如海浪和潮汐)的必要性,因为它们具有巨大的潜力。另一方面,大规模部署海洋能转换器以满足未来的能源需求需要使用大型转换器农场,这可能会对海洋生态系统产生负面的环境影响。与此同时,一个非常重要的一点是,通过不同的方法从海洋收集数据并进行分析会产生大量的数据,这使得使用不同的机器学习算法等先进工具变得更加丰富多彩。在本文中,使用机器学习和量子机器学习分析了一些海洋能设备对环境的影响。结果表明,量子机器学习在计算精度方面优于传统机器学习。这种方法为环境影响评估提供了一种有前途的新方法,特别是在海洋等复杂环境中。
摘要在沿海海洋中挤压橄榄石富含岩石的岩石的扩散以加速风化反应隔离大气CO 2并降低了大气中的CO 2浓度。他们的风化率取决于不同因素,包括温度和反应表面积。因此,这项研究调查了全球13个区域海岸的基于橄榄石增强的风化率的变化。此外,它还在100年内评估了CO 2隔离,并根据不同的环境条件评估了最大的净序列潜力。使用地球化学热力学建模软件phreeqc进行了模拟。进行了灵敏度分析,探索了影响参数的各种组合,包括晶粒尺寸,海水温度和化学。发现CO 2隔离的显着差异,范围从0.13至0.94公吨(t)的Co 2每吨分布式橄榄石富含橄榄石富含橄榄石的岩石含量为100年。较温暖的沿海区域比温带区域具有更高的CO 2隔离能力,其差异为0.4 t CO 2 /t橄榄石分布。灵敏度分析表明,较小的晶粒尺寸(10 µm)在基于橄榄石的基于橄榄石的增强的风化中表现出较高的净CO 2隔离率(0.87 t/t),这归因于它们较大的反应性表面积。然而,在较高的海水温度下,橄榄石的晶粒尺寸稍大(50和100 µm)仍显示较大的净CO 2隔离率(0.97和0.92 t/t),从而优化了CO 2固存的效率,同时降低了研磨能量的需求。在依靠简化的灵敏度分析,该分析无法捕获现实世界环境动态的全部复杂性,但本研究有助于理解CO 2隔离的变异性和增强风化的可变性和优化,从而支持其作为可持续CO 2拆卸策略的潜力。
“通过测量和建模的耦合,我们旨在确定从南非边缘,从南非的尖端到赤道的氧气和生产力相关的控制,并确定对自然资源的影响。该边缘占据了几个社会经济上重要的生态系统,其特征在于不同的氧气条件和生产力水平。我们试图确定利润率的氧动力学基础的组织原理,以发展该地区的预测能力 - 关于氧和生产力,以及这些参数变化的生物地球化学和生态系统级别的影响。”
黑鲁希奥(A)和墨西哥湾流(B)是在大西洋和太平洋中发现的强烈西部边界电流(WBC),这些电流及其扩展的可变性对气候系统产生了重大影响。diabaté等人(2021)强调,分离点上游的近海海平面与WBC扩展中的子午偏移一致。
海洋酸化工作组 (OATF) 成员和工作人员要感谢所有前工作组成员为完成本报告所做的贡献,他们是 Chad Cook、Karen Rivera、Larry Swanson、James F. Gennaro、Todd Gardner 和 David Gugerty。虽然他们未能留在工作组直至报告完成,但他们的努力对于报告的形成和发展至关重要。此外,工作组还要感谢许多专家在以往的 OATF 会议上通过演讲提供了专业知识,包括 Janet Nye 博士、Teresa Schwemmer、Kyle Rabin、Frank Roethel 博士、Bradley Peterson 博士和 Chris Gobler 博士。这些演讲使工作组能够拓宽和加强集体知识基础,为本报告的制定提供借鉴。最后,工作组要感谢在工作组会议和文件审查过程中提供指导的专家,包括Tom Gulbransen、Peter Raymond博士、Maureen Dunn、Jason Greer、Grace Saba博士和Katie O'Brien-Clayton。他们的贡献非常宝贵,极大地增强了报告的完整性。
了解地球系统不同隔室中大气人为碳(C)的重新分配是地球科学的优先事项。C周期的全球数值建模是理解大气,大陆和海洋之间C循环的基本工具之一。然而,地球系统模型和其他大规模模型仍然缺乏对沿着土地到海水连续体(LOAC)在调节陆地生态系统和海洋之间进行调节有机碳(OC)交换中的作用的全面描述。水生生态系统能够在其积累的沉积物中隔离有机碳(即有机碳埋葬(OCB))是了解LOAC在全球C周期中的作用的基本过程。然而,将此过程纳入C周期的大规模数值模型仍处于早期阶段。在这里,我们回顾了沿LOAC涉及的生态系统过程以及不同作者使用的术语,OCB测量方法,大规模C模型的结构,文献中可用的OCB速率以及其他用于建模目的的数据源。我们的目标是查明将LOAC沿LOAC纳入地球系统模型和其他大规模应用的障碍和潜在解决方案。我们确定在与LOAC沿LOAC沿着生态系统工作的不同科学学科中缺乏语言协调,并提出了有关OCB的受控词汇,以协助解决这一挑战。我们已经编制了沿LOAC(湖泊,水库,洪泛区和沿海生态系统)的生态系统的全局数据集,其中包括1163 OCB速率值,对应于713个单个生态系统,并在全球地理和生态系统中表现出强烈的偏见。我们还表明,几乎没有现有的大规模C模型沿LOAC融合OCB,尽管其中一些已经迈出了在全球范围内包含此过程的第一步。最后,我们分析了帮助铺平道路的挑战和潜在解决方案,以在C周期的大规模模型中沿LOAC整合OCB,包括在OCB建模研究中对多学科观点的迫切需求汇集了来自生态系统研究与LOAC研究的几个学科的研究人员。
讨论了抽象的二氧化碳去除(CDR),以抵消残留的温室气体排放,甚至逆转气候变化。符合巴黎协定的“远低于2℃”的升温目标的政府间跨政府间小组的所有排放场景包括CDR。海洋碱度增强(OAE)可能是一种可能的CDR,其中人造碱度增加了海洋的碳吸收。在这里,我们研究了OAE对两个观察到的大型扰动参数集合中建模的碳储层和通量的影响。oae在技术上是成功的,并将其作为SSP5-3.4温度过冲场景中的额外CDR部署。涉及大气CO 2反馈的权衡导致碱度驱动的大气CO 2降低-0.35 [ - 0.37至-0.37至-0.33]摩尔碱度添加(技能加权平均值和68%C.I.)。已实现的大气CO 2降低以及相应的效率,比直接碱度驱动的海洋吸收的增强小两倍以上。碱度驱动的海洋碳吸收部分被从陆地生物圈中释放出来的碳和降低的海洋碳汇所抵消,以响应OAE下的大气中降低的大气CO 2。在第二步中,我们使用CO 2峰模拟中的Bern3D-LPX模型在理想化的情况下解决表面空气温度变化(∆ SAT)的滞后和时间滞后,其中∆ SAT增加到〜2°C,然后根据CDR的结果下降至〜1.5℃。∆ SAT滞后于18 [14-22]年的CO 2降低,这取决于各个集合成员的平衡气候灵敏度。这些折衷和滞后是地球系统对大气CO 2变化的响应的固有特征,因此对于其他CDR方法同样重要。
摘要。南洋在大气和海洋之间的碳交换中起着重要作用,并且是海洋吸收人为CO 2的关键区域。然而,由于数据覆盖率有限,南大洋航空CO 2频率的估计值高度不确定。在冬季和整个南洋的子午梯度中进行的采样可改善全球表面海洋P CO 2的机器学习(ML)重建。在这里,我们使用地球系统模型的大集合测试床(LET)和“ P CO 2-分离”重建方法来评估P CO 2重建效果的改进,可以通过添加到现有的Surface Surface Ocean Co 2 Atlas(So-Cat)的Surean Surean Surean Surean中的额外自主采样来实现,这些方法可以实现。让LET允许通过与“模型真实”进行比较,对P CO 2重建的技能进行强有力的评估。只有SOCAT采样,南大洋和全球P CO 2被高估了,因此海洋碳汇被低估了。纳入未拧紧的表面车辆(USV)采样,刺激了南大洋内观测的空间和季节性覆盖范围,从而减少了P CO 2的过度估计。与单独的采样相比,南半球冬季和整个南大洋的子午梯度的额外观察结果分别导致重建偏见和根平方方误差(RMSE)的改善分别为86%和16%。最后,通过仅社会采样显示的空气–EA CO 2频道的大型衰老变化可能部分归因于南方海洋的不足采样。
我们调整了来自七个热带岛屿(瓜德罗普(Guadeloupe),团圆岛,斐济,菲尼亚(Fiji),芬图纳(Futuna),新喀里多尼亚(Futuna)和塔希提(Tahiti)的钩端螺旋病监测数据的机器学习模型,以研究气候对疾病季节性动态的影响,i。e。,中心的季节性剖面和2)年际异常,i。e。,与季节性轮廓的发病率偏差。然后使用该模型估计瓦努阿图和波多黎各的钩端螺旋体病的季节性动态,那里疾病发病率数据没有。可以构建一个可靠的模型,该模型可以构建跨越岛的交叉验证,并基于当前和2个月的滞后降水以及电流和1个月的滞后温度,可以构建以估算钩端螺旋体病的季节性动态。在反对派中,气候决定因素及其在估算次群岛际异常方面的重要性,在整个岛屿之间高度差异。