摘要。我们检查了六个气候模型的北极海冰性能的过去和预计变化,该模型在耦合模型对比的耦合模型对比ISON项目阶段6(CMIP6)中的高分辨率模型对比项目(HighResmip)中进行了调查。在大雷值中,每个实验都使用参考分辨率结构(与典型的CMIP6运行一致)和更高分辨率的配置进行运行。分析了水平网格分辨率在大气模型组件和海洋模型组件中的作用,在北极海冰覆盖的过去和繁殖变化中。模型输出来自耦合的历史(Hist-1950)和Future(HighreRes-Future)运行,用于描述北极海冰的多模型,多分辨率表示,并评估该分辨率增强原因的系统差异(如果有)。我们的结果表明,海冰覆盖的表示与海洋/大气网格之间没有密切的关系。 Horizontal分辨率的影响取决于所检查的海冰特征和所使用的模型。然而,与大气的重新构造相比,海格的重新构成具有更大的作用,涡流的海洋结构通常可以提供更现实的海冰区和海冰边缘的代表。所有型号都大量的海冰缩小:北极从1950年到2050年损失了近95%的海冰量。基于历史表现的模型选择可能会提高模型预测的准确性,并预测北极最早在2047年将无冰。随着整个海冰的损失,注意到总海冰的空间结构的变化及其在冰层中的划分:边际冰区(MIZ)将在2050年到2050年主导冰盖,这表明向新的海冰制度转移到了更接近Cur-
摘要:这项研究开发并评估了DNA元法编码,以鉴定East Greenland(EG)(EG)和Southern Beaufort Sea(SB)Polars Polars Maritimus在2015年春季采样的pinniped和Cetacean Prey DNA的存在。在所有样品的一半(49/92)中检测到猎物DNA,并且在检测到响起的密封pusa hispida是主要的猎物,在Eg的100%(22/22)中鉴定出Eg的100%(22/22),SB北极熊样品的81%(22/27)鉴定出具有猎物DNA的SB北极熊样品。胡须的密封barbatus dna,检测到猎物DNA。猎物DNA检测频率和相对可怕的频率与SB北极熊子集的定量脂肪酸签名分析(QFASA)的估计进行了比较。环形密封和胡须密封是两种方法都确定的主要猎物,但Qfasa还鉴定出了猎物DNA未发现的2个鲸类猎物。DNA元法编码与QFASA结果的差异可能与每种方法捕获的不同饮食时间尺度有关,即短期与长期饮食。 猎物DNA检测,性别/年龄类别和亚群显着解释了北极熊肠道细菌相位的变化。 检测到的具有猎物DNA的北极熊样品与细菌类梭状芽胞杆菌和杆菌的丰富性较高以及否定性较低的含量有关。 因此,粪便DNA metabarcoding可用于识别北极熊的近期猎物,补充定量和可能的长期QFASA估计,并可能有助于了解北极熊肠肠肠微生物组的变化。短期与长期饮食。猎物DNA检测,性别/年龄类别和亚群显着解释了北极熊肠道细菌相位的变化。检测到的具有猎物DNA的北极熊样品与细菌类梭状芽胞杆菌和杆菌的丰富性较高以及否定性较低的含量有关。粪便DNA metabarcoding可用于识别北极熊的近期猎物,补充定量和可能的长期QFASA估计,并可能有助于了解北极熊肠肠肠微生物组的变化。关键词:饮食组成·DNA元法量·QFASA·脂肪酸特征·海洋哺乳动物·基因组学·北极海洋生态
fi g u r e 2上升后生阿尔法和β多样性模式。(a)在每个深度区域和采样位置,海洋后生动物门的相对读取丰度。(b)香农多样性指数(H')和(c)在所有四个深站组合的每个深度区域的SRS的物种丰富度标准化的Motus数据。Tukey的HSD成对比较与Tukey调整后的P值进行了比较。*表示<0.05的显着差异,****表示显着差异<0.001。(d)基于jaccard距离的Motus社区结构(K = 2)的非线性多维标度。颜色表示海洋区,点形表示站点,地块上显示的应力值。深度区域被定义为上皮(0-99 m),下层(100-200 m),中质质量(201-1000 m)和浴类质(> 1000 m)。
●遥感和建模目标:通过验证和改进北极中的遥感算法和模型参数化,增强了北极海冰,云和气溶胶的长期空间监测和预测能力。
巨型病毒(GVS)是生态系统功能,生物地球化学和真核基因组进化的关键参与者。GV的多样性和水生系统的丰度可以超过原核生物的多样性,但是它们在湖泊(尤其是极地)中的多样性和生态学仍然知之甚少。我们对20个湖泊的GV多样性进行了全面的调查和荟萃分析,跨越了极地,将我们从加拿大北极和亚北极地区的广泛湖泊元素数据库与公共可用数据集相结合。利用一种新型的GV基因组鉴定工具,我们确定了3304 GV元基因组组装的基因组,揭示了湖泊为未开发的GV储层。系统基因组分析强调了它们在所有核细胞胞炎阶的分散体。在类似地区和生物群岛(南极和北极)的湖泊之间出现了强烈的GV种群原义,但是可以观察到湖类GV种群中的极性/温带屏障以及其基因含量的差异。我们的研究建立了强大的基因组参考,以在快速变化的极性环境中对湖泊GV生态学的未来研究。
摘要:为了对预期的气候变化做出适当的政策响应,需要准确模拟和预测未来的变暖。我们研究了 CMIP6(气候模型比较计划第六阶段)气候模型对全球和北极平均地表气温的模拟。大多数模型高估了观测到的平均全球变暖。在所考虑的 19 个模型中,只有 7 个模拟的全球变暖在 2014-2023 年平均值和 1961-1990 年参考期之间观测到的变暖平均值的 ± 15% 以内。10 个模型高估了全球变暖超过 15%,只有一个模型低估了全球变暖超过 15%。CMIP6 气候模型对北极变暖的模拟比对全球变暖平均值的模拟要好得多。原因是模型对北极变暖的高估和低估分布均匀,而大多数模型高估了全球变暖平均值。8 个模型与观测到的北极变暖的误差在 ± 15% 以内。只有三个模型对全球平均温度和北极温度的模拟准确度在±15%以内。
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。
在北极的快速变暖有可能以甲烷(CH 4)释放大量的碳储存量,从而产生强烈的积极气候反馈。这引起了人们的关注,即在1999年至2006年的大气CH 4负担近零增长之后,此后的增加可能部分与北极排放量增加有关。在背景空气样品中的CH 4的测量提供了有用的直接信息,以确定北极CH 4排放量是否在增加。对大发射变化的一个敏感的一阶指标是极性差异,即极地北部和南部区域(53° - 90°)之间的表面大气年平均值的差异,该平均数跨间隔,但在1992年至2019年没有增加。在2020年至2022年,当全球CH 4负担显着增加,但在1980年代后期的峰值尚未达到峰值时,极性差异已适度增加。为了定量评估北极CH 4排放的定量评估,必须将大气测量与大气示踪模型相结合。基于多项研究,包括一些使用CH 4同位素,很明显,全球大气CH 4负担的大部分增加是由热带地区微生物来源的排放增加所驱动的,自从1983年至2022年我们测量记录开始以来,北极排放并没有明显增加。
早期在线版本:该初步版本已被接受在美国气象学会公告中出版,可以完全引用,并已被分配为DOI 10.1175/BAMS-D-23-23-0163.1。最终的排版复制文章将在发布时在上述DOI上替换EOR。