Соотношение компонентов карбонатной системы и направление потока CO₂ на границе раздела вода-атмосфера в зоне апвеллинга у берегов Крыма по данным экспедиционных исследований на океанографической платформе (п. Кацивели)

На основании экспедиционных данных, полученных во время трех экспедиций 2012 г., рассматривается варьирование соотношения компонентов карбонатной системы в шельфовых водах Черного моря у берегов Крыма, а также направление потока углекислого газа на границе контакта моря с атмосферой. Анализируется з...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:	Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
Datum:	2013
Hauptverfasser:	Хоружий, Д.С., Медведев, Е.В., Моисеенко О.Г.
Format:	Artikel
Sprache:	Russisch
Veröffentlicht:	Морський гідрофізичний інститут НАН України 2013
Schlagworte:	Комплексные междисциплинарные исследования процессов формирования и эволюции экосистем Черного и Азовского морей на различных масштабах
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56949
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Соотношение компонентов карбонатной системы и направление потока CO₂ на границе раздела вода-атмосфера в зоне апвеллинга у берегов Крыма по данным экспедиционных исследований на океанографической платформе (п. Кацивели) / Д.С. Хоружий, Е.В. Медведев, О.Г. Моисеенко // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2013. — Вип. 27. — С. 262-265. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860261340447244288
author	Хоружий, Д.С. Медведев, Е.В. Моисеенко О.Г.
author_facet	Хоружий, Д.С. Медведев, Е.В. Моисеенко О.Г.
citation_txt	Соотношение компонентов карбонатной системы и направление потока CO₂ на границе раздела вода-атмосфера в зоне апвеллинга у берегов Крыма по данным экспедиционных исследований на океанографической платформе (п. Кацивели) / Д.С. Хоружий, Е.В. Медведев, О.Г. Моисеенко // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2013. — Вип. 27. — С. 262-265. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
description	На основании экспедиционных данных, полученных во время трех экспедиций 2012 г., рассматривается варьирование соотношения компонентов карбонатной системы в шельфовых водах Черного моря у берегов Крыма, а также направление потока углекислого газа на границе контакта моря с атмосферой. Анализируется зависимость этой величины от различных биогеохимических факторов. На підставі експедиційних даних, отриманих під час трьох експедицій 2012 р., розглядається варіювання співвідношення компонентів карбонатної системи в шельфових водах Чорного моря біля берегів Криму, а також напрям потоку вуглекислого газу на межі контакту моря з атмосферою. Аналізується залежність цієї величини від різних біогеохімічних чинників. On the basis of expeditionary data, got during three expeditions 2012, varying of correlation of components of the carbonate system in shelf waters of the Black sea at coast of Crimea, and also streamline of carbon dioxide on the border of contact of sea with an atmosphere is examined. Dependence of this size on different biogeochemical factors is analysed.
first_indexed	2025-12-07T18:56:00Z
format	Article
fulltext	262 УДК 5 5 1 .4 64 Д .С .Хоружий , Е .В .Медведев , О .Г .Моисеенко Морской гидрофизический институт НАН Украины, г.Севастополь СООТНОШЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ КАРБОНАТНОЙ СИСТЕМЫ И НАПРАВЛЕНИЕ ПОТОКА CO2 НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ВОДА-АТМОСФЕРА В ЗОНЕ АПВЕЛЛИНГА У БЕРЕГОВ КРЫМА ПО ДАННЫМ ЭКСПЕДИЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ОКЕАНОГРАФИЧЕСКОЙ ПЛАТФОРМЕ (П. КАЦИВЕЛИ) На основании экспедиционных данных, полученных во время трех экспедиций 2012 г., рассматривается варьирование соотношения компонентов карбонатной сис- темы в шельфовых водах Черного моря у берегов Крыма, а также направление по- тока углекислого газа на границе контакта моря с атмосферой. Анализируется зави- симость этой величины от различных биогеохимических факторов. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА : парциальное давление CO2, эвазия CO2, инвазия CO2, потоки CO2, прибрежные воды, шельфовая зона, апвеллинг. Изучение карбонатной системы морской воды и ее изменений на раз- ных масштабах времени является одним из важных направлений исследова- ний в современной океанологии. Значимость этого направления исследова- ний морской среды обусловлена, в первую очередь, процессом газообмена, происходящего на границе контакта океана и атмосферы. Наблюдаемая в последние десятилетия устойчивая тенденция к повышению содержания углекислого газа в атмосфере Земли влечет за собой глобальные изменения планетарного масштаба. Для расчета последствий этих изменений необхо- димы количественные оценки вклада акваторий в процесс переноса CO2 между атмосферой и гидросферой. Применительно к шельфовой зоне морей и океанов выполнение таких оценок является сложной задачей, что обу- словлено разнородностью факторов, под действием которых происходит формирование гидрохимических характеристик прибрежных вод. Несмотря на сложность оценки и унификации гидрохимических характеристик вод шельфовой зоны, прибрежные воды являются важным элементом в системе глобального транспорта углерода, которым нельзя пренебрегать при выпол- нении глобальных расчетов. По существующим оценкам шельфовые воды составляют около 7 % от общей площади поверхности океанических бас- сейнов и лишь 0,5 % суммарного объема океанов. В то же время прибреж- ные воды отличаются высокой продуктивностью – на их долю приходится около 20 % первичной продукции океанического происхождения. [1]. Для открытых акваторий направление переноса CO2 является относи- тельно стабильным показателем, определяемым главным образом геогра- фической широтой рассматриваемой акватории, тогда как в случае при- брежных вод оно может существенно варьировать в пределах одного бас- сейна в течение сезона. Ключевая роль в поглощении CO2 из атмосферы отводится шельфовым водам северной части Атлантического океана [2, 3]. Гидрохимические характеристики вод Черного моря отличаются от вод © Д .С . Хоружий , Е .В . Медведев , О .Г . Моисеенко , 2013 263 океанов. В частности, соленость черноморских вод почти в 2 раза ниже, чем океанических вод, тогда как содержание растворенного неорганического углерода в водах Черного моря примерно в 1,5 раза превышает соответст- вующую величину для вод океанов [4]. В настоящей статье рассматривается динамика соотношений компонен- тов карбонатной системы в прибрежной зоне Черного моря и направление потоков углекислого газа на границе раздела вода – атмосфера, рассчитан- ных на основании экспериментальных данных, полученных в ходе трех экс- педиций 2012 г. Методика измерений pCO2 и TCO2 детально описана в ста- тье [5]. Измерение величины водородного показателя морской воды выпол- нялось потенциометрическим методом с использованием иономера И-160, оснащенного термокомпенсатором. Результаты и их обсуждение. В ходе трех экспедиций, проводившихся в мае, октябре и ноябре 2012 г., выполнялись экспериментальные определе- ния равновесного парциального давления углекислого газа в морской воде, общей щелочности (Alk), водородного показателя (рН), а также измерения концентрации растворенного неорганического углерода. На основании по- лученных экспериментальных данных был выполнен расчет компонентов карбонатной системы с использованием в качестве исходных данных ре- зультатов определений pH и общей щелочности. Расчет выполнялся с ис- пользованием констант, рекомендованных в работе [6]. Результаты расчета компонентов карбонатной системы представлены в табл.1. Результаты, приведенные в таблице, свидетельствуют о том, что наи- большая амплитуда колебаний значений фугитивности CO2 наблюдалась в мае на фоне интенсивного апвеллинга – подъема холодных вод более глу- боких слоев к поверхности. Явление апвеллингов достаточно широко освещено в научной литера- туре, что объясняется его значением для хозяйственной деятельности чело- века [7]. В результате подъема холодных вод происходит быстрое пониже- ние температуры поверхностных вод на 5 – 12 °С. Продолжительность апвел- Т а б л и ц а 1 . Результаты расчета компонентов карбонатной системы в поверхно- стном слое воды и парциальное давление углекислого газа в атмосфере. [CO2], мкмоль/кг HCO3 -, мкмоль/кг CO3 2-, мкмоль/кг fCO2, мкатм pCO2, мкатм (атмосфера) май минимум 12,4 2573,2 201,7 402,6 384,6 максимум 18,2 2795,5 293,9 465,1 402,6 среднее 15,5 2704,5 238,9 438,4 391,7 октябрь минимум 8,8 2418,6 349,3 380,7 389,3 максимум 10,1 2489,6 381,3 425,1 400,4 среднее 9,4 2458,1 368,4 406,2 395,0 ноябрь минимум 9,9 2541,4 304,0 336,0 383,2 максимум 11,4 2612,4 335,9 350,1 393,9 среднее 10,6 2573,9 320,1 341,2 390,2 264 лингов варьирует от нескольких суток до десятков суток. Наряду с пониже- нием температуры воды, следствием апвеллинга является вынос в поверх- ностный слой больших количеств соединений биогенных элементов, что, в свою очередь, способствует повышению первичной продуктивности дея- тельного слоя моря. Увеличение фотосинтетической ассимиляции неорга- нического углерода приводит к смещению равновесия между компонентами карбонатной системы. Поглощение углекислого газа океаном происходит благодаря сущест- вованию градиента (∆pCO2) между атмосферой и поверхностным слоем морской воды. Повышение равновесного pCO2 в морской воде приводит к уменьшению этого градиента, и, следовательно, к снижению скорости по- тока CO2 из атмосферы в океан. В последнее время отмечается более быст- рый рост величины равновесного парциального давления углекислого газа в поверхностных водах Атлантического океана по сравнению с повышением его содержания в атмосфере [1, 3]. Согласно результатам измерений, несмотря на вызванные апвеллингом существенные колебания равновесной fCO2 в морской воде, эта величина оставалась выше, чем pCO2 в атмосфере. Другой особенностью этой съемки стали более высокие концентрации растворенного неорганического углеро- да по сравнению с данными, полученными осенью. Для количественной оценки потока СО2 было использовано полуэмпи- рическое уравнение (1) предложенное Ю.И.Ляхиным [8]: F 2CO = nv⋅α′и,э⋅∆рСО2, (1) где α′и – коэффициент инвазии при ∆P 2СО = P 2СО (воздух) – P 2СО (вода) > 0, α′э – коэффициент эвазии при ∆P 2СО = P 2СО (воздух) – P 2СО (вода) < 0, nv – интеграль- ный коэффициент, отражающий состояние поверхности моря (волны, пена, брызги) и показывающий во сколько раз увеличива- ется скорость газового обмена при различ- ных скоростях ветра над поверхностью мо- ря по сравнению с идеальным штилем. Ме- тодика расчета α′и,э и nv приводится в рабо- те [8]. Осенью преобладал процесс инвазии весь период наблюдения, кроме последних суток и 6 октября 2012 г. в 7:46. Суточных закономерностей в измене- нии величины и направлении потока отмечено не было. Весной в течение всей съемки наблюдалась эвазия CO2. Величина потока так же не имела яр- ко выраженной зависимости от времени суток. Выводы. Очевидно, что компоненты карбонатной системы являются чувствительным индикатором изменений гидрологической и метеорологи- ческой обстановки. Выявление закономерностей таких изменений требуют более длительного и систематического мониторинга. Результаты, полученные во время апвеллинга, свидетельствуют о том, что температура морской воды является одним из важных, но не единствен- Т а б л и ц а 2 . Потоки CO2 меж- ду морем и атмосферой. величина потока CO2, моль СО2/м 2 ×сутки май ок- тябрь минимум 0,52 – 2,73 максимум 7,39 2,94 среднее 2,33 0,46 265 ным фактором, определяющим направление потоков CO2 между морем и атмосферой. Отмеченные сезонные изменения в направлении потоков CO2 могут свидетельствовать о неоднозначности влияния биоты на формирование этих потоков. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Borges A. Do We Have Enough Pieces of the Jigsaw to Integrate CO2 Fluxes in the COastal Ocean? // Estuaries.– 2005.– v.28, № 1.– P.3-27. 2. Thomas H., et al. Rapid decline of the CO2 buffering capacity in the North Sea and implications for the North Atlantic Ocean // Global Biogeochem. Cycles.– 2006.– 21.– GB4001.– doi:10.1029/2006GB002825. 3. Frankignoulle M., Borges A. European continental shelf as significant sink for at- mospherically carbon dioxide // Global Biogeochem. Cycles.– 2001.– v.15, issue 3.– P.569-576. 4. Иванов В.А., Белокопытов В.Н. Океанография Черного моря.– Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2011.– 212 с. 5. Хоружий Д.С. Использование приборного комплекса AS-C3 для определения парциального давления углекислого газа и концентрации неорганического уг- лерода в морской воде // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа.– Севастополь: ЭКОСИ- Гидрофизика, 2010.– вып.23.– С.260-272. 6. Millero F.J. The Marine Inorganic Carbon Cycle // Chemical Reviews.– 2007.– V.107, № 2.– P.308-341. 7. Alvarez M., Fernandez E., Perez F.F. Air-sea CO2 fluxes in a coastal embayment affected by upwelling: physical versus biological control // Oceanologica Acta.– 1999.– v.22, № 5.– P.499-515. 8. Ляхин Ю.И., Александров В.П., Пальшин Н.И. Расчет баланса обмена CO2 меж- ду океаном и атмосферой по акватории Атлантического, Индийского и Тихого океанов // Исследование и освоение мирового океана.– 1978.– вып.65.– С.48-60. Материал поступил в редакцию 0 9 .0 6 .20 1 3 г . АНОТАЦIЯ На підставі експедиційних даних, отриманих під час трьох експедицій 2012 р., розглядається варіювання співвідношення компонентів карбонатної систе- ми в шельфових водах Чорного моря біля берегів Криму, а також напрям потоку вуглекислого газу на межі контакту моря з атмосферою. Аналізується залежність цієї величини від різних біогеохімічних чинників. ABSTRACT On the basis of expeditionary data, got during three expeditions 2012, varying of correlation of components of the carbonate system in shelf waters of the Black sea at coast of Crimea, and also streamline of carbon dioxide on the border of contact of sea with an atmosphere is examined. Dependence of this size on different biogeochemical factors is analysed.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-56949
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1726-9903
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T18:56:00Z
publishDate	2013
publisher	Морський гідрофізичний інститут НАН України
record_format	dspace
spelling	Хоружий, Д.С. Медведев, Е.В. Моисеенко О.Г. 2014-03-01T15:08:51Z 2014-03-01T15:08:51Z 2013 Соотношение компонентов карбонатной системы и направление потока CO₂ на границе раздела вода-атмосфера в зоне апвеллинга у берегов Крыма по данным экспедиционных исследований на океанографической платформе (п. Кацивели) / Д.С. Хоружий, Е.В. Медведев, О.Г. Моисеенко // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2013. — Вип. 27. — С. 262-265. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1726-9903 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56949 551.464 На основании экспедиционных данных, полученных во время трех экспедиций 2012 г., рассматривается варьирование соотношения компонентов карбонатной системы в шельфовых водах Черного моря у берегов Крыма, а также направление потока углекислого газа на границе контакта моря с атмосферой. Анализируется зависимость этой величины от различных биогеохимических факторов. На підставі експедиційних даних, отриманих під час трьох експедицій 2012 р., розглядається варіювання співвідношення компонентів карбонатної системи в шельфових водах Чорного моря біля берегів Криму, а також напрям потоку вуглекислого газу на межі контакту моря з атмосферою. Аналізується залежність цієї величини від різних біогеохімічних чинників. On the basis of expeditionary data, got during three expeditions 2012, varying of correlation of components of the carbonate system in shelf waters of the Black sea at coast of Crimea, and also streamline of carbon dioxide on the border of contact of sea with an atmosphere is examined. Dependence of this size on different biogeochemical factors is analysed. ru Морський гідрофізичний інститут НАН України Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу Комплексные междисциплинарные исследования процессов формирования и эволюции экосистем Черного и Азовского морей на различных масштабах Соотношение компонентов карбонатной системы и направление потока CO₂ на границе раздела вода-атмосфера в зоне апвеллинга у берегов Крыма по данным экспедиционных исследований на океанографической платформе (п. Кацивели) Article published earlier
spellingShingle	Соотношение компонентов карбонатной системы и направление потока CO₂ на границе раздела вода-атмосфера в зоне апвеллинга у берегов Крыма по данным экспедиционных исследований на океанографической платформе (п. Кацивели) Хоружий, Д.С. Медведев, Е.В. Моисеенко О.Г. Комплексные междисциплинарные исследования процессов формирования и эволюции экосистем Черного и Азовского морей на различных масштабах
title	Соотношение компонентов карбонатной системы и направление потока CO₂ на границе раздела вода-атмосфера в зоне апвеллинга у берегов Крыма по данным экспедиционных исследований на океанографической платформе (п. Кацивели)
title_full	Соотношение компонентов карбонатной системы и направление потока CO₂ на границе раздела вода-атмосфера в зоне апвеллинга у берегов Крыма по данным экспедиционных исследований на океанографической платформе (п. Кацивели)
title_fullStr	Соотношение компонентов карбонатной системы и направление потока CO₂ на границе раздела вода-атмосфера в зоне апвеллинга у берегов Крыма по данным экспедиционных исследований на океанографической платформе (п. Кацивели)
title_full_unstemmed	Соотношение компонентов карбонатной системы и направление потока CO₂ на границе раздела вода-атмосфера в зоне апвеллинга у берегов Крыма по данным экспедиционных исследований на океанографической платформе (п. Кацивели)
title_short	Соотношение компонентов карбонатной системы и направление потока CO₂ на границе раздела вода-атмосфера в зоне апвеллинга у берегов Крыма по данным экспедиционных исследований на океанографической платформе (п. Кацивели)
title_sort	соотношение компонентов карбонатной системы и направление потока co₂ на границе раздела вода-атмосфера в зоне апвеллинга у берегов крыма по данным экспедиционных исследований на океанографической платформе (п. кацивели)
topic	Комплексные междисциплинарные исследования процессов формирования и эволюции экосистем Черного и Азовского морей на различных масштабах
topic_facet	Комплексные междисциплинарные исследования процессов формирования и эволюции экосистем Черного и Азовского морей на различных масштабах
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56949
work_keys_str_mv	AT horužiids sootnošeniekomponentovkarbonatnoisistemyinapravleniepotokaco2nagranicerazdelavodaatmosferavzoneapvellingauberegovkrymapodannymékspedicionnyhissledovaniinaokeanografičeskoiplatformepkaciveli AT medvedevev sootnošeniekomponentovkarbonatnoisistemyinapravleniepotokaco2nagranicerazdelavodaatmosferavzoneapvellingauberegovkrymapodannymékspedicionnyhissledovaniinaokeanografičeskoiplatformepkaciveli AT moiseenkoog sootnošeniekomponentovkarbonatnoisistemyinapravleniepotokaco2nagranicerazdelavodaatmosferavzoneapvellingauberegovkrymapodannymékspedicionnyhissledovaniinaokeanografičeskoiplatformepkaciveli

Institution

Ähnliche Einträge