This article examines the seasonal and interannual spatial variability of the equilibrium partial pressure of carbon dioxide pCO2 in the surface water layer and the carbon dioxide flux FCO2 at the atmosphere-sea interface for the Black Sea based on biogeochemical reanalysis data. In situ measurements for 2015–2024 were used to validate the reanalysis data and compare the seasonal variations of pCO2 and FCO2. Additionally, pCO2 from reanalysis data in the surface layer of the atmosphere was compared with instrumental measurements. Seasonal cycles of the polygon-averaged FCO2 flux and the equilibrium partial pressure in the near-surface layer of the sea, based on instrumental observations and biogeochemical reanalysis data, coincide within 95% confidence intervals, with the exception of the summer season for pCO2. Statistically significant regression relationships (p<0.001) were established between the parameters under consideration. As a result, the reanalysis data provided new insights into the seasonal variability of pCO2 and FCO2 throughout the sea area. This is particularly relevant when observational data are lacking for the winter and spring periods and the expedition area is limited. Seasonal variability of pCO2 and FCO2 is primarily influenced by water temperature and the difference in partial CO2 pressure between the sea and the atmosphere. The distribution of pCO2 and FCO2 on the shelf and in the coastal zone of the sea demonstrates the significant influence of upwellings near Crimea and river plumes on the seasonal dynamics of FCO2.
Исследована сезонная и межгодовая пространственная изменчивость равновесного парциального давления углекислого газа pCO2 в поверхностном слое вод Черного моря и потока углекислого газа FCO2 на поверхности раздела атмосфера – море на основе данных биогеохимического реанализа. Измерения in situ за 2015–2024 гг. использовали для валидации данных реанализа и сопоставления сезонного хода pCO2 и FCO2. Дополнительно сопоставляли значения pCO2 по данным реанализа в приводном слое атмосферы с инструментальными измерениями. Сезонные циклы осредненного по полигону потока FCO2 и равновесного парциального давления в приповерхностном слое моря по данным инструментальных наблюдений и биогеохимического реанализа совпадают в пределах 95%-ных доверительных интервалов, за исключением летнего сезона для рСО2. Между рассматриваемыми параметрами установлены статистически значимые регрессионные соотношения (p < 0.001), в результате по данным реанализа получены новые представления о сезонной изменчивости pCO2 и FCO2 во всей акватории моря. Это особенно актуально, когда отсутствуют данные наблюдений в зимний и весенний периоды и ограничен район проведения экспедиций. На сезонную изменчивость рСО2 и FСО2 основное влияние оказывает температура воды и разность парциальных давлений СО2 между морем и атмосферой. Распределение рСО2 и FСО2 на шельфе и в прибрежной зоне моря показывает значительное влияние апвеллингов у Крыма и речных плюмов на сезонную динамику FСО2.
Текст статьи не включен.