Analysis of CO2 concentration in the ambient air in Peterhof

Abstract

Целью работы был анализ временных вариаций СО2 на станции Петергоф (59.88 с.ш. 29.90 в.д.) для разных временных масштабов: начиная с дневного хода и заканчивая годовым трендом. Также была рассчитана интенсивность эмиссий. Измерения концентраций углекислого газа проводились в СПбГУ с помощью газоанализатора Los Gatos Research Greenhouse Gas Analyzer 24r-EP с января 2013. Амплитуда суточного хода в теплое время года постепенно снизилась с 48 ppmv в 2013 году до 30 ppmv в 2016 году (13% - 8%). Годовой ход диоксида углерода ярко выражен за все 4 года, его амплитуда варьировалась от 20 до 30 ppmv. Высокие концентрации характерны для холодных времён года, а низкие – для тёплых времён года. Кроме того, в холодное время года и при штилевых условиях концентрации газа зависят только от антропогенных источников, что было доказано на примере февраля 2013, ноября 2014 и января 2016. Скорость роста концентрации углекислого газа для станции Петергоф (СПбГУ), составляет 2.44 ppmv/год, что хорошо согласуется с данными независимых измерений на сети станций NOAA (2.64 0.26) ppmv/год. По данным 2014 и 2015 гг. была рассчитана среднегодовая интенсивность эмиссий СО2 в Петергофе, которая составила 6100±4000 т/км2∙год). Полученные значения лежат в пределах между значениями интенсивности эмиссии СО2 для фоновых условий и для условий с высокими уровнями антропогенных загрязнений.

The main target of a research was to analyze the values of carbon dioxide emission and the temporal variations of СО2 concentrations obseved at the Peterhof site (59,88 N 29,90 E) for the different time scales: from diurnal cycle to trend. High accuracy measurements of CO2 concentrations in the ambient air are being carried out at Saint Petersburg State University by Los Gatos Research Greenhouse Gas Analyzer 24r-EP from 2013. From 2013 to 2016 the diurnal cycle of CO2 concentrations has been gradually de-creasing from 48 ppm to 30 ppm (13% - 8%) CO2 annual cycles for all four years of measurements with the amplitude 20-30ppmv are in a good agreement with each over: the highest concentrations are specific for cold seasons, when the least concentrations are specific for warm season. Moreover, in cold seasons and with calm-wind conditions carbon dioxide concentration depend only on anthropogenic sources, that was proved by investigations of February 2013, November 2014 and January 2016. The growth rate of CO2 at the Peterhof site estimated for 2013-2016 is of (2.44 0.59) ppmv/yr which is in good agreement with global growth rates (2.64 0.26) ppmv/yr for 2013-2016. For 2014-2015 the annual air flux of carbon dioxide is 6100±4000 t/(km2∙year). Our results are laying between emission rate for background conditions and conditions with high-rate of anthropogenic contamination.