Dynamisk global vegetasjonsmodell - Dynamic global vegetation model

En dynamisk global vegetasjonsmodell (DGVM) er et dataprogram som simulerer forskyvninger i potensiell vegetasjon og dens tilknyttede biogeokjemiske og hydrologiske sykluser som svar på klimaendringer. DGVMs bruk tidsserier av klima data, og gitt begrensninger av breddegrad, topografi, og jordegenskaper, simulere månedlig eller daglig dynamikken i økosystemprosesser. DGVM brukes ofte til å simulere effekten av fremtidige klimaendringer på naturlig vegetasjon og karbon- og vannsyklusen.

DGVM kombinerer generelt biogeokjemi , biogeografi og forstyrrelsesmodeller. Forstyrrelser er ofte begrenset til skogbranner , men i prinsippet kan omfatte noen av: skog / land beslutninger, stormfelling , insektskader, ozonskader etc. DGVMs vanligvis "spin up" sine simuleringer fra barmark til likevekt vegetasjon (f.eks klimaks samfunnet ) til etablere realistiske utgangsverdier for deres forskjellige "bassenger": karbon og nitrogen i levende og død vegetasjon, jordens organiske materiale osv. tilsvarende et dokumentert historisk vegetasjonsdekke.

DGVM-er kjøres vanligvis i en romlig fordelt modus, med simuleringer utført for tusenvis av "celler", geografiske punkter som antas å ha homogene forhold i hver celle. Simuleringer utføres på tvers av en rekke romlige skalaer, fra global til landskap. Celler er vanligvis ordnet som gitterpunkter; avstanden mellom tilstøtende gitterpunkter kan være så grov som noen få breddegrad eller lengdegrad, eller så fin som 30 buesekunder. Simuleringer av det conterminous USA i den første DGVM-sammenligningsøvelsen (LPJ og MC1) kalt VEMAP-prosjektet på 1990-tallet brukte et gitterkorn på en halv grad. Globale simuleringer av PIK-gruppen og samarbeidspartnere som bruker 6 forskjellige DGVMer (HYBRID, IBIS, LPJ, SDGVM, TRIFFID og VECODE) brukte samme oppløsning som den generelle sirkulasjonsmodellen (GCM) som ga klimadata , 3,75 grader lengdegrad x 2,5 grader breddegrad, totalt 1631 landnettceller. Noen ganger er gitteravstander spesifisert i kilometer i stedet for vinkelmål, spesielt for finere korn, så et prosjekt som VEMAP blir ofte referert til som 50 km korn.

Eksempel på DGVM-utgang

Flere DGVM-er dukket opp på midten av 1990-tallet. Den første var tilsynelatende IBIS (Foley et al., 1996), VECODE (Brovkin et al., 1997), etterfulgt av flere andre beskrevet nedenfor:

Flere DGVMer er utviklet av forskjellige forskningsgrupper over hele verden:

• LPJ - Tyskland, Sverige
• IBIS - Integrated Biosphere Simulator - US
• MC1 - USA

• HYBRID - UK
• SDGVM - UK
• SEIB-DGVM - Japan
• TRIFFID - UK
• VECODE - Tyskland
• CLM-DVGM - US
• Økosystemdemografi (ED, ED2)
• VEGAS - USA

Den neste generasjonen modeller - jordsystemmodeller (f.eks. CCSM, ORCHIDEE, JULES, CTEM) - inkluderer nå viktige tilbakemeldinger fra biosfæren til atmosfæren slik at vegetasjonen skifter og endringer i karbon og hydrologiske sykluser påvirker klimaet.

DGVM simulerer ofte en rekke plante- og jordfysiologiske prosesser. Prosessene simulert av forskjellige DGVM er oppsummert i tabellen nedenfor. Forkortelser er: NPP, netto primærproduksjon ; PFT, plante funksjonell type; SAW, vann tilgjengelig i jorda ; LAI, bladarealindeks ; Jeg, solstråling ; T, lufttemperatur ; Wr, rotsone vannforsyning; PET, potensiell fordampning ; vegc, totalt levende vegetasjon karbon.

Referanser: