Том 34, номер 05, статья № 10

Аннотация:

Проведена оценка эмиссий и поглощения СО₂ водной поверхностью Финского залива по данным судовых измерений SOCOM в марте-апреле 2019 г. с целью определения возможного влияния водной поверх­ности на оценки антропогенных эмиссий Санкт-Петербурга. Обнаружено, что в марте 2019 г. поверхность Финского залива была источником СО₂, а в апреле она поглощала CO₂. Удельные эмиссии и поглощение СО₂ водной поверхностью Финского залива в среднем существенно (на один-два порядка) меньше антропогенных эмиссий Санкт-Петербурга. Вклад поверхности Финского залива в содержание СО₂ в воздушных массах, проходящих над заливом в марте-апреле 2019 г., в среднем оказался мал по сравнению с вкладом Санкт-Петербурга (менее 1% от вклада города) по результатам измерений EMME (Emission Monitoring Mobile Experiment) и данным об эмиссиях ODIAC. При экстремальных значениях скорости ветра над водной поверхностью и разницы парциальных давлений СО₂ в воде и воздухе вклад Финского залива в содержание СО₂ в воздушных массах может достигать почти 3% от антропогенного вклада Санкт-Петербурга.

Ключевые слова:

эмиссии и поглощение CO2, водная поверхность, Финский залив, SOCOM, EMME, ODIAC

Список литературы:

1. World Energy Outlook 2008 [Электронный ресурс]. URL: https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2008 (last access: 25.02.2021).
2. Andres R.J., Boden T.A., Breon F.-M., Ciais P., Davis S., Erickson D., Gregg J.S., Jacobson A., Marland G., Miller J., Oda T., Olivier J.G.J., Raupach M.R., Rayner P., Treanton K. A synthesis of carbon dioxide emissions from fossil-fuel combustion // Biogeosci. 2012. V. 9. P. 1845–1871.
3. Bergamaschi P., Danila A., Weiss R.F., Ciais P., Thompson R.L., Brunner D., Levin I., Meijer Y., Chevallier F., Janssens-Maenhout G., Bovensmann H., Crisp D., Basu S., Dlugokencky E., Engelen R., Gerbig C., Günther D., Hammer S., Henne S., Houweling S., Karstens U., Kort E., Maione M., Manning A.J., Miller J., Montzka S., Pandey S., Peters W., Peylin P., Pinty B., Ramonet M., Reimann S., Röckmann T., Schmidt M., Strogies M., Sussams J., Tarasova O., van Aardenne J., Vermeulen A.T., Vogel F. Atmospheric monitoring and inverse modelling for verification of greenhouse gas inventories // JRC Science for policy report. Luxembourg, 2018. ISBN 978-92-79-88938-7, DOI: 10.2760/759928, JRC111789.
4. Frey M., Hase F., Blumenstock T., Groß J., Kiel M., Mengistu Tsidu G., Schäfer K., Sha K.M., Orphal J. Calibration and instrumental line shape characterization of a set of portable FTIR spectrometers for detecting greenhouse gas emissions // Atmos. Meas. Tech. 2015. V. 8. P. 3047–3057.
5. Hase F., Frey M., Blumenstock T., Groß J., Kiel M., Kohlhepp R., Mengistu Tsidu G., Schäfer K., Sha M.K., Orphal J. Application of portable FTIR spectrometers for detecting greenhouse gas emissions of the major city Berlin // Atmos. Meas. Tech. 2015. V. 8. P. 3059–3068.
6. Makarova M.V., Alberti C., Ionov D.V., Hase F., Foka S.C., Blumenstock T., Warneke T., Virolainen Y.A., Kostsov V.S., Frey M., Poberovskii A.V., Timo­feyev Y.M., Paramonova N.N., Volkova K.Yu., Zaitsev N.A., Biryukov E.Yu., Osipov S.I., Makarov B.K., Polyakov A.V., Ivakhov V.M., Imhasin H.Kh., Mikhailov E.F. Emission Monitoring Mobile Experiment (EMME): An overview and first results of the St. Petersburg megacity campaign-2019 // Atmos. Meas. Tech. 2021. V. 14. P. 1047–1073.
7. Oda T., Maksyutov S. A very high-resolution (1 km ´ 1 km) global fossil fuel CO₂ emission inventory derived using a point source database and satellite observations of nighttime lights // Atmos. Chem. Phys. 2011. V. 11. P. 543–556.
8. Тимофеев Ю.М., Неробелов Г.М., Виролайнен Я.А., Поберовский А.В., Фока С.Ч. Оценки антропогенных эмиссий СО₂ мегаполиса Санкт-Петербурга // Докл. РАН. Науки о Земле. 2020. Т. 494, № 1. С. 93–96.
9. Takahashia T., Sutherlanda S.C., Sweeneya C., Poissonb A., Metzlb N., Tilbrookc B., Batesd N., Wanninkhofe R., Feelyf R.A., Sabinef Ch., Olafssong J., Nojiri Y. Global sea–air CO₂ flux based on climatological surface ocean pCO₂, and seasonal biological and temperature effects // Deep-Sea Res. II. 2002. V. 49. P. 1601–1622.
10. Crowell S., Baker D., Schuh A., Basu S., Jacobson A.R., Chevallier F., Liu J., Deng F., Feng L., McKain K., Chatterjee A., Miller J.B., Stephens B.B., Eldering A., Crisp D., Schimel D., Nassar R., O’Dell Ch.W., Oda T., Sweeney C., Palmer P.I., Jones D.B.A. The 2015–2016 carbon cycle as seen from OCO-2 and the global in situ network // Atmos. Chem. Phys. 2019. V. 19. P. 9797–9831.
11. Park G.-H., Wanninkhof R., Doney S.C., Takahashi T., Lee K., Feely R.A., Sabine C., Triñanes J., Lima I. Variability of global air-sea CO₂ fluxes over the last three decades // Tellus. 2010. V. 62B, N 5. P. 352–368.
12. URL: https://public.wmo.int/en/resources/bulletin/ annual-global-carbon-budget (last access: 25.03.2021).
13. Wesslander K. The Carbon Dioxide System in the Baltic Sea Surface Waters: Doctoral thesis. University of Gothenburg. Department of Earth Sciences, 2011. 30 p.
14. Schneider B., Gülzow W., Sadkowiak B., Rehder G. Detecting sinks and sources of CO₂ and CH₄ by ferry box-based measurements in the Baltic Sea: Three case studies // J. Marine Sys. 2014. V. 140 A. P. 13–25.
15. Monteiro T., Kerr R., Machado E.d.C. Seasonal variability of net sea–air CO₂ fluxes in a coastal region of the northern Antarctic Peninsula // Sci. Rep. 2020. V. 10. P. 14875.
16. Humborg Ch., Geibel M.C., Sun X., McCrackin M., Mörth C.M., Stranne Ch., Jakobsson M., Gustafsson B., Sokolov A., Norkko A., Norkko J. High emissions of carbon dioxide and methane from the coastal Baltic Sea at the end of a summer heat wave // Front. Mar. Sci. 2019. V. 6. P. 493. DOI: 10.3389/fmars. 2019.00493.
17. Wanninkhof R. Relationship between wind speed and gas exchange over the ocean revisited // Limnol. Oceanogr. Methods. 2014. V. 12. P. 351–362.
18. URL: http://www.bgc-jena.mpg.de/SOCOM/ (last access: 25.03.2021).
19. Timofeyev Yu., Virolainen Ya., Makarova M., Poberovsky A., Polyakov A., Ionov D., Osipov S., Imhasin H. Ground-based spectroscopic measurements of atmospheric gas composition near Saint Petersburg (Russia) // J. Mol. Spectrosc. 2016. V. 323. P. 2–14.
20. URL: https://en.ilmatieteenlaitos.fi/download-observations (last access: 25.03.2021).
21. Hersbach H., Bell B., Berrisford P., Biavati G., Horányi A., Muñoz Sabater J., Nicolas J., Peubey C., Radu R., Rozum I., Schepers D., Simmons A., Soci C., Dee D., Thépaut J-N. ERA5 hourly data on single levels from 1979 to present. Copernicus Climate Change Service (C3S) Climate Data Store (CDS). 2018. DOI: 10.24381/cds.adbb2d47.