ABSTRACT The spatial and temporal changes of phytoplankton biomass in the Arabian Sea (AS), though a well-researched topic, its variability according to the phytoplankton size classes (PSCs) were less analysed and explored. Concisely, the chlorophyll-a (chl-a) concentration is not only considered as a proxy of phytoplankton biomass but also an essential factor for identifying phytoplankton community structure. Hence, the synoptic relationship between chl-a concentration and phytoplankton size classes (PSCs) (micro- >20 μm, nano-2 – 20 μm and picoplankton – < 2 μm) provides the better understanding of phytoplankton communities at regional and global scales. In this study, Data INterpolating Empirical Orthogonal Function (DINEOF) is applied on the 16 years Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)-Aqua Level-3 chl-a concentration of the AS. The spatial reconstruction is performed on eight-day composite time resolution to achieve considerably accurate gap-free chl-a data. Further ocean colour phytoplankton functional types (OCPFT) model is applied on gap-filled chl-a data of the time series 2003–2018 to study the spatial and temporal distribution of PSCs. The results show that microplankton is found highly distributed in north-west and north-east AS and south-west AS during summer monsoon (June–September) and winter monsoon (December–March), respectively, due to nutrient and light availability, constituting only 16.60% of the entire phytoplankton biomass in the mean-field of 2003–2018. Conversely, nanoplankton encounters ubiquitous nature throughout the AS, constituting 51.80% of chl-a. Whereas picoplankton appeared to be dominant in lower latitudes of AS (i.e., south-east AS) because of their survival capability (nutrient and light-independent) in oligotrophic conditions, but constitute only 31.6% in the AS. Moreover, comparing sea surface temperature (SST) and photosynthetically active radiation (PAR) with the PSCs shows the relationship and distribution of PSCs towards favourable environmental conditions. Thus, PSCs estimation using reconstructed gap-free chlorophyll-a concentration provides a better understanding of PSCs shift and their dynamics on seasonal and temporal scales in the AS.

中文翻译：

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阿拉伯海浮游植物群落规模的长期调查

摘要阿拉伯海（AS）浮游植物生物量的空间和时间变化虽然是一个经过充分研究的课题，但其根据浮游植物大小等级（PSC）的变异性却很少被分析和探索。简而言之，叶绿素-a (chl-a) 浓度不仅被认为是浮游植物生物量的代表，也是识别浮游植物群落结构的重要因素。因此，chl-a 浓度与浮游植物大小等级 (PSC)（微米 > 20 微米、纳米 2 - 20 微米和微型浮游生物 - < 2 微米）之间的天气关系可以更好地了解区域和全球范围内的浮游植物群落。在这项研究中，数据内插经验正交函数 (DINEOF) 应用于 16 年中分辨率成像光谱仪 (MODIS)-Aqua Level-3 chl-a 浓度的 AS。空间重建是在八天合成时间分辨率下进行的，以获得相当准确的无间隙 chl-a 数据。进一步的海洋颜色浮游植物功能类型 (OCPFT) 模型应用于 2003-2018 年时间序列的间隙填充 chl-a 数据，以研究 PSC 的空间和时间分布。结果表明，在夏季季风（6 月至 9 月）和冬季季风（12 月至 3 月）期间，由于养分和光的可用性，微型浮游生物在 AS 的西北和东北部以及西南 AS 高度分布，构成2003-2018 年平均田地中仅占整个浮游植物生物量的 16.60%。反过来，纳米浮游生物在整个 AS 中遇到无处不在的自然，占 chl-a 的 51.80%。由于微型浮游生物在低营养条件下的生存能力（营养和光独立），它们似乎在 AS 的低纬度地区（即 AS 东南部）占主导地位，但在 AS 中仅占 31.6%。此外，将海面温度 (SST) 和光合有效辐射 (PAR) 与 PSC 进行比较显示了 PSC 与有利环境条件的关系和分布。因此，使用重建的无间隙叶绿素-a 浓度估计 PSC 可以更好地了解 PSC 的变化及其在 AS 中季节性和时间尺度上的动态。由于微型浮游生物在低营养条件下的生存能力（营养和光独立），它们似乎在 AS 的低纬度地区（即 AS 东南部）占主导地位，但在 AS 中仅占 31.6%。此外，将海面温度 (SST) 和光合有效辐射 (PAR) 与 PSC 进行比较显示了 PSC 与有利环境条件的关系和分布。因此，使用重建的无间隙叶绿素-a 浓度估计 PSC 可以更好地了解 PSC 的变化及其在 AS 中季节性和时间尺度上的动态。由于微型浮游生物在低营养条件下的生存能力（营养和光独立），它们似乎在 AS 的低纬度地区（即 AS 东南部）占主导地位，但在 AS 中仅占 31.6%。此外，将海面温度 (SST) 和光合有效辐射 (PAR) 与 PSC 进行比较显示了 PSC 与有利环境条件的关系和分布。因此，使用重建的无间隙叶绿素-a 浓度估计 PSC 可以更好地了解 PSC 的变化及其在 AS 中季节性和时间尺度上的动态。将海面温度 (SST) 和光合有效辐射 (PAR) 与 PSC 进行比较，可以看出 PSC 与有利环境条件的关系和分布。因此，使用重建的无间隙叶绿素-a 浓度估计 PSC 可以更好地了解 PSC 的变化及其在 AS 中季节性和时间尺度上的动态。将海面温度 (SST) 和光合有效辐射 (PAR) 与 PSC 进行比较，可以看出 PSC 与有利环境条件的关系和分布。因此，使用重建的无间隙叶绿素-a 浓度估计 PSC 可以更好地了解 PSC 的变化及其在 AS 中季节性和时间尺度上的动态。