海洋脱氧的后验结果和未来预测的限制性不确定性

海洋脱氧是海洋生态系统和生物地球化学循环的一个关键压力源。基于地球系统模型(esm)的气候预测表明，在温室气体持续排放的情况下，下个世纪全球氧气储量将显著下降。位于高产东部边界上升流系统(EBUSs)和阿拉伯海附近的最低氧区(OMZs)可能会急剧扩大，影响区域海洋栖息地和生态系统服务。然而，耦合的海洋-生物地球化学模型仍然难以再现过去几十年观测到的氧气趋势和变化，这表明关键的物理和生物地球化学过程仍然没有得到很好的反映。因此，科学界迫切需要确定并减少与控制氧气收支的关键物理和生物地球化学过程相关的不确定性，以提高我们预测气候变化对海洋生态系统和生物地球化学循环影响的信心。

esm和海洋-生物地球化学耦合模拟在再现观测到的氧趋势的正确幅度和空间模式方面存在困难。氧浓度难以精确模拟，因为氧收支的确定涉及在不同时间和空间尺度上作用的广泛机制。这些机制与海洋环流(风驱动环流强度、经向翻转、水团形成速率和中尺度活动)和生物地球化学循环(出口产量、再矿化速率、生态群落、微生物循环和厌氧n循环过程)有关。不确定性不断累积，因此，参与耦合模型相互比较项目第5和第6阶段(CMIP5 / CMIP6)工作的模型在氧气下降和OMZ扩张的量级上不一致。然而，CMIP6数据集尚未被充分利用。一些CMIP6模型包括大集合，允许自然变率和强制响应、出现时间的可靠分离，以及探索从季节到年代际时间尺度的氧气可预测性。可以通过单模型实验来了解具体过程的重要性。涡流分辨率和区域模式模拟与海洋生物地球化学耦合的最新进展为探索中尺度和亚中尺度过程对氧循环的影响，以及识别模式分辨率在改善模式偏差和模式-观测差异方面的作用提供了新的研究途径。过去几十年的累积观测以及最近部署的BGC-Argo浮标可以用来估计年际变化和多年代际趋势，以及验证模型的后验结果。本研究课题旨在评估和量化模拟的不确定性，以产生更可靠的未来氧水平预测。

本研究主题包括原创研究、观点和评论，并欢迎调查和讨论以下方面的研究:

-模型验证和观测分析(时间序列，浮动，历史测量)
-从年际到百年的时间尺度和从区域到全球的空间尺度的溶解氧水平的近期预测和预测
-模型集成和鲁棒性分析
-模式对生物地球化学或物理参数或其过程的敏感性
-模式分辨率的影响以及中尺度和亚中尺度过程对氧循环的作用
-在模型或观测中解开自然变异和人为趋势