The spatiotemporal variability of chlorophyll-a (Chl-a) in the Arabian Sea (AS) and Persian Gulf (PG) has been widely studied, but long-term trends and influencing factors remain less understood due to data gaps. This study investigates Chl-a variability and trends from 2001 to 2019 using reconstructed MODIS-Terra monthly Chl-a and sea surface temperature (SST) data, employing the Data Interpolating Empirical Orthogonal Functions (DINEOF) method for high-accuracy reconstruction. Results reveal pronounced seasonal variability, with Chl-a peaks exceeding 3 mg m-3 during southwestern monsoons and ranging between 1–3 mg m-3 during northeastern monsoons, with the lowest levels in transitional months. Spatially, the highest Chl-a concentrations were observed in the western and northeastern AS, influenced by summer southwestern (SW) and winter northeastern (NE) monsoons. Trend analysis using Sen’s slope and the Mann-Kendall test indicates significant Chl-a declines (-0.002 to 0) along ASPG coasts, with slight increases (~0.005) in the southeastern AS and southern PG. Rising SST anomalies (SST_A) correlated with reduced Chl-a anomalies (Chl-a_A) in the western AS, while increased wind anomalies (Wind_A) enhanced Chl-a_A in the western AS but decreased it in the southern PG. These findings enhance our understanding of the complex environmental dynamics shaping the ASPG ecosystems.

中文翻译：

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基于重建卫星数据的阿拉伯海和波斯湾叶绿素-a 的二十年变化和趋势


阿拉伯海 （AS） 和波斯湾 （PG） 中叶绿素 a （Chl-a） 的时空变化已被广泛研究，但由于数据差距，长期趋势和影响因素仍然知之甚少。本研究使用重建的 MODIS-Terra 月度 Chl-a 和海表温度 （SST） 数据调查了 2001 年至 2019 年的 Chl-a 变化和趋势，采用数据插值经验正交函数 （DINEOF） 方法进行高精度重建。结果揭示了明显的季节性变化，西南季风期间 Chl-a 峰值超过 3 mg m-3，东北季风期间在 1-3 mg m-3 之间，过渡月份的水平最低。在空间上，受夏季西南 （SW） 和冬季东北 （NE） 季风的影响，在 AS 西部和东北部观察到最高的 Chl-a 浓度。使用 Sen 斜率和 Mann-Kendall 检验的趋势分析表明，ASPG 海岸的 Chl-a 显著下降（-0.002 至 0），AS 东南部和 PG 南部略有增加 （~0.005）。在 AS 西部，上升的 SST 距平 （SST_A） 与减少的 Chl-a 距平 （Chl-a_A） 相关，而增加的风距平 （Wind_A） 增强了 AS 西部的 Chl-a_A，但在南部 PG 中降低了 Chl-a。这些发现增强了我们对塑造 ASPG 生态系统的复杂环境动态的理解。