uu.seUppsala University Publications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Carbon dioxide in the atmosphere: A study of mean levels andair-sea fluxes over the Baltic Sea
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences, LUVAL.
2005 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (One Year)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The Carbon dioxide (CO2) concentration in the atmosphere has increased dramatically

since the start of the industrialisation. The effects that the increase of CO2 has on the

future climate are still not fully investigated. CO2 in the atmosphere contributes to the,

for all life on earth, necessary greenhouse effect. It is confirmed that higher CO2

concentration in the atmosphere increases the green house effect, which results in

higher temperature. The main source to the increase of CO2 is burning of fossil fuels.

The change in land use is also a contribution to the increase of the CO2 concentration

in the atmosphere. The largest sinks of CO2 are organic consumption and oceanic

uptake. The organic consumption of CO2 varies a lot at higher latitudes due to the

difference in vegetation between the seasons. During the warmer seasons the

consumption of CO2 is large and during the winters the consumptions of CO2 is

practically zero. The ocean uptake of CO2 varies also a lot during the year because the

CO2 dissolves more easily in cold water.

The purpose of this study is to analyse CO2 concentration and air-sea fluxes of CO2

measured at Östergarnsholm, a small flat island east of Gotland in the Baltic Sea, and

compare the results to previous studies. The CO2 concentration data was collected

between 1997 – 1999 and 2001 – 2003. The CO2 flux data was collected between

2001 and 2003.

The analysis of the CO2 concentration showed that for the period 1997 to 1999, the

CO2 concentration at Östergarnsholm was lower than for the reference series from a

Polish site in the Baltic Sea. A correction was made by adding 27 ppm to the

Östergarnsholm series. The annual fluctuations of CO2 concentration at

Östergarnsholm are significant (about 40 ppm). During the summer 1998, the

expected decrease was not as large as it should be because of the El Niño outbreak

97/98 and the locally cold and rainy summer.

The direct measured CO2 fluxes were corrected with the well known Webb correction

before they were analysed. The CO2 fluxes are wind dependant – higher wind speed

give higher CO2 flux. The CO2 fluxes are also dependant of the difference in partial

pressure between the air and the water. Parameterised CO2fluxes were calculated and

compared to the direct measured CO2 fluxes. The parameterisations use a quadratic as

well as a cubic wind dependency. To calculate the parameterised CO2 fluxes, a fixed

value of the difference in partial pressure between the air and the water was used

because the CO2 in the water was not measured. The parameterised CO2 fluxes wind

dependency agreed with the direct measured CO2 fluxes.

Abstract [sv]

Koldioxid(CO2)-koncentrationen i atmosfären har ökat stadigt sen början av

industrialiseringen. Effekten som de ökade CO2-halterna kommer ha på framtidens

klimat är ännu inte helt utrett. CO2 bidrar till den livsviktiga växthuseffekten. Det är

en ökning av växthusgaser, bland annat CO2, som leder till en ökning av

växthuseffekten. Ökad växthuseffekt leder till högre temperatur på jorden. Den största

ökningen av CO2 i atmosfären beror på förbränning av fossila bränslen. Även

förändringen i markanvändning leder till ökade halter av CO2. De största sänkorna av

CO2 är den organiska konsumtionen av CO2 och havens upptag av CO2. Den

organiska konsumtionen av CO2 varierar mycket under året och är som störst under de

varmare månaderna. Havens upptag av CO2 varierar också mycket under året

eftersom havens förmåga att lösa CO2 beror på vattnets temperatur.

Syftet med den här studien är att analysera CO2-koncentrationen och CO2-flödena

mellan hav och luft på Östergarnsholm, en liten, låg ö öster om Gotland. Resultaten

jämförs med tidigare studier. CO2-koncentrationsdata samlades in mellan 1997 – 1999

och 2001 – 2003. CO2-flödesdata samlades in mellan 2001 och 2003.

Analysen av CO2-koncentrationen visar att under perioden 1997 till 1999 är CO2-

halterna för låga på Östergarnsholm. En korrektion gjordes genom att lägga till 27

ppm till de uppmätta CO2-halterna. Årsvariationerna av CO2-halterna är mycket

tydliga men sommaren 1998 sjunker inte CO2-halten till så låga värden som de borde

vara. Att CO2-halterna inte sjönk mer beror dels på El Niño-utbrottet 97/98 och dels

på den lokalt kalla och regniga sommaren.

De direkt mätta CO2-flödena korrigerades med hjälp av den välkända Webbkorrektionen

innan de analyserades. CO2-flödena är beroende av vindhastigheten –

högre vindhastighet ger högre CO2-flöden. CO2-flödena beror också på skillnaden i

CO2-halt mellan luften och havet. Parameteriserade CO2-flöden beräknades och

jämfördes med de direkt mätta CO2-flödena. De parameteriserade CO2-flödena

beräknas antingen med kvadratiskt eller kubiskt vindberoende. För att beräkna

parameteriserade CO2-flöden användes ett fast värde på skillnaden i CO2-halt mellan

luften och vattnet eftersom CO2-halten i vattnet inte mäts. De parameteriserade CO2-

flödenas vindberoende stämde överrens med de direkt mätta CO2-flödena.

Place, publisher, year, edition, pages
2005.
Series
Examensarbete vid Institutionen för geovetenskaper, ISSN 1650-6553 ; 105
Keyword [en]
air-sea gas exchange, CO2, Östergarnsholm, Baltic Sea, turbulent fluxes
National Category
Meteorology and Atmospheric Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-303863OAI: oai:DiVA.org:uu-303863DiVA: diva2:974255
Subject / course
Meteorology
Available from: 2016-10-04 Created: 2016-09-26 Last updated: 2016-10-04Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(931 kB)36 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 931 kBChecksum SHA-512
5ea5c389744ee2acf692d1bee06c559fed2518c93a79906022b9982c6258b772ae760e63b07e70b655d2f4a301b61bd7a34c953333dfb14fa049374622b5cc88
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
LUVAL
Meteorology and Atmospheric Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 36 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 198 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf