نقاط اوج پوشش جنگل – مدل ونسیم

توضیحات

این مدلی از ثبات و انتقال جنگل است که از موارد زیر الهام گرفته شده است:

انعطاف‌پذیری جهانی جنگل‌های استوایی و ساوانا به انتقال بحرانی

Global Resilience of Tropical Forest and Savanna to Critical Transitions

مارینا هیروتا، میلنا هولمگرن، اگبرت اچ وان نس، مارتن شفر

پیشنهاد شده است که جنگل‌های استوایی و ساوانا می‌توانند حالت‌های پایدار جایگزین را نشان دهند، که دلالت بر انتقال‌های بحرانی در نقاط اوج در پاسخ به آب و هوای تغییریافته یا سایر محرک‌ها دارد. تاکنون، شواهدی برای این ایده مبهم باقی مانده است، و مدل های آب و هوایی یکپارچه پاسخ های پوشش گیاهی صاف را فرض می کنند. ما داده‌های مربوط به توزیع پوشش درختان را در آفریقا، استرالیا و آمریکای جنوبی تجزیه و تحلیل کردیم تا شواهد قوی برای وجود سه جاذبه متمایز نشان دهیم: جنگل، ساوانا و یک ایالت بدون درخت. بازسازی تجربی حوضه های جاذبه نشان می دهد که انعطاف پذیری ایالت ها به شیوه ای جهانی با بارش متفاوت است. این نتایج امکان شناسایی مناطقی را فراهم می کند که جنگل یا ساوانا به آسانی ممکن است به یک حالت جایگزین تبدیل شود و راه را برای نسل جدیدی از مدل های آب و هوایی همراه هموار می کند.

مقاله ارزش خواندن دارد. این یک مدل شبیه سازی صریح ارائه نمی دهد، اما مفهوم را به خوبی توصیف می کند. من مدل اسباب بازی زیر را به عنوان تفسیری آزاد از پویایی ساختم. این یک تمرین عالی برای بررسی نقاط اوج یا tipping points است که در نظریه کاتاستروف وجود دارد.

برخی از چیزهایی که باید امتحان کنید:

از یک جایگزین Synthesim برای جایگزینی Forest Cover با یک سطح شیبدار از 0 تا 1 استفاده کنید تا پتانسیل ها و زمینه های برداری (نرخ تغییر) را ببینید، سپس شاخص بارش را تغییر دهید تا ببینید که چگونه پایداری حالت های جنگل، ساوانا و بدون درخت تغییر می کند:

سیستم را در سطوح مختلف پوشش جنگلی (تغییر پوشش جنگلی اولیه)، با بارش پیش فرض، برای دیدن سه جاذبه پایدار در درختان صفر، ساوانا (20٪ پوشش درخت) و جنگل (90٪ پوشش درخت) راه اندازی کنید:

با یک جنگل پایدار و کمی سر و صدا (نویز sd = 0.2 تا 0.3) شروع کنید، سپس به تدریج بارش را کاهش دهید (شاخص بارش را با یک سطح شیب دار از 1 به 0 نادیده بگیرید) تا تغییر ناگهانی را در حالت مشاهده کنید:

بحث مفصل تری در وبلاگ من وجود دارد.

جنگل ساوانا بدون درخت 1f.mdl (به نسخه پیشرفته Vensim یا مدل Reader رایگان نیاز دارد)

جنگل ساوانا بدون درخت 1f.vpm (همچنین؛ شامل یک فایل حساسیت برای تغییر پوشش اولیه جنگل)