Recibido: 12 de noviembre de 2020 / Aceptado: 07 de enero de 2021
 

Aproximaciones de un modelo espacial para el ciclo global del carbono usando el método de elemento finito.

Approximations of a spatial model for the global carbon cycle using the finite element method.

REF-UNAH-V8N2


M. GONZÁLEZ-ORELLANA¹ 

¹ Departamento de Matemática Aplicada, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de Honduras. myrian.gonzalez@unah.edu.hn

 


Resumen

Se plantea un modelo analítico para el ciclo global de carbono propuesto por Lade et al. en (Lade y cols., 2018), con la novedad de incorporar en su estructura información espacial en una variable y una componente difusiva para tres de las cuatro variables de estado del sistema, a saber, en océanos, atmósfera y temperatura, más no en suelos por lo poco natural que sería considerar la difusión en esta dimensión. Se estiman las aproximaciones para el cambio del flujo de carbono y temperatura por medio del método numérico de elemento finito (MEF), en este aspecto se hace una descripción de la metodología seguida que podría ser muy útil para hacer aproximaciones de otros ciclos biogeoquímicos cruciales en el sistema climático, también se describe el proceso seguido para la validación del código implementado para el MEF. Todas las aproximaciones tienen por umbral temporal el año 2100, por la naturaleza de los valores de los parámetros y los escenarios de emisión de carbono harmonizados que se han utilizado.


Abstract

The proposal here presented is an analytical model for global carbon cycle based on Lade et al. Lade y cols. (2018), but with a novel addition of spacial data in one variable and a diffusion component for three of the four state variables of the system which are those in oceans, atmosphere and temperature but not in soils for this is not a dimension where diffusion is meant to be considered in a natural way. The finite element method (FEM) is used to reach estimations on carbon and temperature flow changes. The method used in this work can be useful for other studies on biogeochemical cycles which are crucial for climate system, and that is the main reason to present here the description of such methodology; but also, the process for validation of the implemented code for FEM is described. All approaches are meant to be valid until year 2100, due to the nature of the validity of parameters and scenarios of carbon emissions in which this work has been based.

 


doihttps://doi.org/10.5377/ref.v8i2.10852


KEYWORDS: Flujo de carbono, elemento finito, cambio climático.

 

PALABRAS CLAVES: Carbon flow, finite element, climate change.

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