Greenhouse gas concentration and volcanic eruptions controlled the variability of terrestrial carbon uptake over the last millennium

发表时间:05/30/2019

来源:生态与环境科学学院

论文题目:Greenhouse gas concentration and volcanic eruptions controlled the variability of terrestrial carbon uptake over the last millennium

作者:Zhang Xuanze, Shushi Peng, Philippe Ciais, Yingping Wang, Jeremy D. Silver, Shilong Piao, and Peter J. Rayner

 

文章简介:

      陆地生态系统碳循环过程受到地球系统的气候内部变率和多种外强迫因素(温室气体、土地利用变化、轨道参数变化、太阳辐射、火山喷发等)的共同影响。尽管当前研究认为工业革命以来的碳循环过程主要受到人为排放的温室气体所主导,但是在工业革命前的相当长的时期(比如1000年)里,陆地碳循环过程的内部和外部驱动机制以及主导因素仍然不清楚。本研究利用美国通用地球系统模式(CESM)进行一项估计陆地碳循环受不同外强迫单独贡献的集合敏感性模拟试验。研究发现,自工业革命前的千年里(850-1850),温室气体就已经是陆地碳循环的最大贡献者(50%的方差贡献),其次是火山喷发的作用(25%的方差贡献)。研究进一步拆分了净初级生产力(NPP)和碳周转时间对碳循环过程的影响,发现在年际尺度到年代际尺度上,陆地-大气间的碳交换(NEE)过程主要受到NPP的变率所控制,而从百年到千年尺度上,则主要受到碳周转时间控制。该研究揭示了陆地生态系统在接近于稳态状态下碳循环过程的内部变化规律以及外部强迫的影响作用。

图1

图1. 在不同时间尺度上,不同外强迫(温室气体、土地利用变化、轨道参数变化、太阳辐射、火山喷发等)对地球系统陆地碳循环过程的影响贡献。

 

图2

图2. 在不同时间尺度上,净初级生产力(NPP)和碳周转时间对地球系统陆地碳循环过程的影响贡献。

 

 

全文链接地址:https://doi.org/10.1029/2018MS001566

该论文于2019年5月发表在SCI一区刊物 《地球系统模拟进展》(Journal of Advances in Modeling Earth Systems,JAMES)(影响因子: 3.97)上。我学院张选泽副研究员为第一作者兼共同通讯作者。