南大洋在大气二氧化碳分压变化中的作用:观测、模拟和古记录

南大洋在大气CO2的封存中起着关键作用，约占现代海洋吸收的人为CO2的40-50%。这一碳汇的规模归因于强大的水团下沉(即模式/中间水和底水形成)，它将碳运输到中深海，从而将其与大气隔绝了几个世纪。在地球轨道和千年时间尺度上，南大洋对大气二氧化碳分压变化也起着关键作用。此外，南大洋还远程调节着热带的大气环流和海洋环流，影响着低纬度大气CO2交换。因此，南大洋是全球气候系统的一个关键组成部分，必须在一定的时间尺度上更好地了解其运作，以便准确评估其对未来大气二氧化碳分压的影响。本研究课题将包括一系列关于南大洋影响大气二氧化碳分压和全球气候变化的过程和机制的前沿研究。

综合现代观测、古气候数据和一系列时间尺度的模式模拟，将促进从碳循环的角度全面理解南大洋在全球气候变化中的重要性。对碳和其他物理、化学和生物参数的现代观测的时空分辨率仍然是充分理解控制南大洋碳封存的关键过程的主要制约因素。关键初始数据和边界条件的不足阻碍了对碳吸收和储存过程的充分理解，阻碍了对未来碳汇潜力的准确预测，阻碍了从古记录推断的气候强迫和反馈的量化。地表生产力和南大洋深对流等因素在一系列时间尺度上的大气二氧化碳分压演变中的相对重要性仍有待进一步研究。因此，基于现代观测、古气候记录和模式模拟的综合研究可以为更好地理解南大洋在过去和未来的大气CO2交换中所起的作用奠定基础。

本研究课题的目的是探讨南大洋对大气二氧化碳分压变化的影响过程和机制及其在全球气候变化中的作用。我们鼓励向本研究课题提交与碳相关的现代观测、模式模拟和南大洋古海洋学/古气候重建的创新研究。我们对综合观测、模拟和古记录的深入研究特别感兴趣。我们欢迎关注但不限于以下主题的原创研究、观点和综述论文:

•基于碳和其他营养物质(如N、P和Si)和水质量因子(如温度、盐度和密度)的原位观测分析

•对南大洋作为碳汇的模拟

•模式-记录比较，以解决南大洋过去的碳循环强迫

•碳循环过程的古海洋学和古气候重建及其控制

关键字:人类活动，自然变异，地球系统模型，碳吸收，碳储存，翻转循环，通风，分层，海冰，尘埃，生物泵，养分利用，铁供应

重要提示:本研究主题的所有投稿必须在其提交的章节和期刊的范围内，如其任务陈述中所定义的。在同行评审的任何阶段，Frontiers保留将超出范围的稿件转移到更合适的章节或期刊的权利。