Química de Carbonatos Marinhos

Transforme duas medições independentes de carbonatos em água do mar em uma tabela de especiação reproduzível, estimativas de saturação mineral e um registro das suposições do cálculo. Visa PyCO2SYS 1.8.3.4, testado com Python 3.13 e NumPy 2.5.3. Conforme revisado em 01/10/2026, esta continua sendo a versão estável do PyPI. A documentação v2 é para uma versão beta com alterações que quebram a compatibilidade; use a documentação v1 para esta versão fixada.

Quando usar

• Analisar amostras de garrafa, medições de carbonatos a bordo ou experimentos de acidificação.
• Calcular pH em escala total, pCO2/fCO2 em água do mar, íon carbonato, estado de saturação de aragonita/calcita ou o fator de Revelle a partir de um par medido válido.
• Converter um sistema determinado em condições de laboratório para condições oceânicas especificadas.
• Quantificar como as incertezas de medição declaradas afetam os resultados calculados.

Este fluxo de trabalho trata de equilíbrios de carbonatos em água do mar. Água doce, águas de poros com alcalinidade não caracterizada substancial, salmouras fora da faixa de calibração selecionada e modelos de reação/transporte requerem química e validação adicionais. Não infira um fluxo ar-mar ou remoção de carbono atmosférico apenas de um equilíbrio de carbonatos.

Estabelecer o contrato de medição

Antes de executar um resolvedor, identifique as duas variáveis medidas, suas unidades, flags de qualidade e sua base de temperatura/pressão. Mantenha uma tabela de origem separada contendo estação, profundidade, carimbos de data/hora, métodos, materiais de referência e códigos QC originais, unidos por ID da amostra. Não transforme valores ausentes ou medições rejeitadas em zero.

TA e DIC permanecem constantes durante a conversão de temperatura/pressão do resolvedor para uma amostra fechada. pH e parâmetros de gás mudam. Dois insumos medidos em condições diferentes não podem simplesmente compartilhar um valor temperature. Estabeleça uma base de medição consistente primeiro. A correção de temperatura não repara mudanças na amostra causadas por troca de gás, biologia, evaporação ou dissolução/precipitação mineral.

Use dois parâmetros de carbonato independentes. pCO2 mais fCO2 não é um par independente. Três ou mais medições permitem uma verificação de sobredeterminação: resolva pares independentes e compare os parâmetros terceiros previstos versus medidos, incluindo sua incerteza. Não tire a média de soluções inconsistentes para ocultar uma incompatibilidade de calibração ou escala.

Instalar

Crie um ambiente dedicado no diretório de trabalho do usuário:

uv venv --python 3.13 .venv
uv pip install --python .venv/bin/python "PyCO2SYS==1.8.3.4" "numpy==2.5.3"

No Windows, o interpretador do ambiente é .venv/Scripts/python.exe. Os comandos abaixo usam o caminho do interpretador POSIX. Defina a variável de shell SKILL_DIR para o diretório desta habilidade instalada. Mantenha as entradas e saídas geradas no diretório de trabalho.

Fluxo de trabalho

1. Prepare medições pareadas. Use o esquema em references/input-and-results.md. Resolva unidades e flags de qualidade antes de criar o arquivo de entrada. Forneça fosfato e silicato explicitamente; zero é uma suposição a ser justificada, não um código de dados ausentes.
2. Escolha as constantes de equilíbrio. Leia references/chemistry-decisions.md para escalas de pH, constantes de ácido carbônico, borato, interpretação de saturação e limites de incerteza. Corresponda à convenção validada do estudo e relate-a. O auxiliar suporta opções de ácido carbônico 10 e 15; outros sistemas requerem uma chamada PyCO2SYS direta verificada separadamente.
3. Resolva com scripts/solve_carbonate.py. Ele valida a tabela de entrada completa, resolve o par, verifica saídas finitas e balanço de espécies DIC, em seguida, grava carbonate.csv e provenance.json em um novo diretório de saída.
4. Revise flags e consistência. Inspecione flags de faixa de calibração e pressão de gás, balanço de carbonatos, resíduos de parâmetros terceiros medidos quando disponíveis e controles.

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