Ein dynamisches globales Vegetationsmodell für Studien des gekoppelten Atmosphären-Biosphärensystems

Diese Arbeit präsentiert ein neues dynamisches globales Vegetationsmodell, das als Erweiterung eines bestehenden Oberflächen-Vegetation-Atmosphäre-Übertragungsschemas konzipiert ist, das in ein gekoppeltes Ozean-Atmosphäre-Allgemeines Zirkulationsmodell integriert ist. Das neue dynamische globale Vegetationsmodell simuliert die Hauptprozesse der kontinentalen Biosphäre, die den globalen Kohlenstoffkreislauf beeinflussen (Photosynthese, autotrophe und heterotrophe Atmung von Pflanzen und im Boden, Feuer usw.) sowie latente, fühlbare und kinetische Energieaustausche an der Oberfläche von Böden und Pflanzen. Als dynamisches Vegetationsmodell stellt es explizit wettbewerbsorientierte Prozesse wie Lichtwettbewerb, das Etablieren von Setzlingen usw. dar. Es kann daher in Simulationen zur Untersuchung von Rückkopplungen zwischen transientem Klima und Veränderungen der Vegetationsbedeckung verwendet werden, kann aber auch mit einer vorgeschriebenen Vegetationsverteilung eingesetzt werden. Der gesamte saisonale phänologische Zyklus wird prognostisch berechnet, ohne vorgeschriebene Daten oder die Nutzung von Satellitendaten. Das Modell ist mit dem IPSL-CM4 gekoppelten Atmosphären-Ozean-Vegetationsmodell verbunden. Kohlenstoff- und Oberflächenenergiewechsel aus dem gekoppelten Hydrologie-Vegetationsmodell vergleichen sich gut mit Beobachtungen an FluxNet-Standorten. Die simulierte Vegetationsverteilung und Blattdichte in einer globalen Simulation werden mit Beobachtungen bewertet, und Kohlenstoffvorräte und -flüsse werden mit verfügbaren Schätzungen verglichen, mit zufriedenstellenden Ergebnissen.