冬季对流对初级生产力的影响：基于静力三维生物地球化学模型的参数化

近期的观测和模拟研究表明，在深达对流区域，水团乃至浮游植物颗粒的垂直位移在冬末/早春初级生产力中起着关键作用。其 underlying 机制描述了对流单元如何捕获活体浮游植物细胞并反复将其暴露于阳光下。本研究提出了一种称为'phytoconvection'的参数化方案，重点关注对流对初级生产力的影响。该参数化方案被实施到一个三维物理 - 生物地球化学模型中，并应用于西北欧大陆架及邻近东北大西洋区域。将模拟结果与'传统'参数化方案进行了比较，评估了其对年周期内浮游植物浓度的影响及其对碳循环的效应。使用新参数化方案的模拟结果显示与冬季记录的观测数据吻合良好，而参考模拟未能捕捉到观测到的浮游植物浓度。新参数化方案通过颗粒有机碳的沉降对碳输出产生了强烈影响。冬末/早春的碳输出显著超过了参考运行的输出。此外，使用非静力对流模型评估了所提参数化的主要假设，即混合层深度与对流混合深度相匹配。所应用的混合层深度标准原则上高估了实际的对流混合深度。然而，结果表明该假设在冬末是合理的，而在春季则显示出不匹配。