Land cover change impacts on atmospheric chemistry: simulating projected large-scale tree mortality in the United States
Notice bibliographique
Résumé
Land use and land cover changes impact climate and air quality by altering the exchange of trace gases between the Earth's surface and atmosphere. Large-scale tree mortality that is projected to occur across the United States as a result of insect and disease may therefore have unexplored consequences for tropospheric chemistry. We develop a land use module for the GEOS-Chem global chemical transport model to facilitate simulations involving changes to the land surface, and to improve consistency across land–atmosphere exchange processes. The model is used to test the impact of projected national-scale tree mortality risk through 2027 estimated by the 2012 USDA Forest Service National Insect and Disease Risk Assessment. Changes in biogenic emissions alone decrease monthly mean O 3 by up to 0.4 ppb, but reductions in deposition velocity compensate or exceed the effects of emissions yielding a net increase in O 3 of more than 1 ppb in some areas. The O 3 response to the projected change in emissions is affected by the ratio of baseline NO x : VOC concentrations, suggesting that in addition to the degree of land cover change, tree mortality impacts depend on whether a region is NO x -limited or NO x -saturated. Consequently, air quality (as diagnosed by the number of days that 8 h average O 3 exceeds 70 ppb) improves in polluted environments where changes in emissions are more important than changes to dry deposition, but worsens in clean environments where changes to dry deposition are the more important term. The influence of changes in dry deposition demonstrated here underscores the need to evaluate treatments of this physical process in models. Biogenic secondary organic aerosol loadings are significantly affected across the US, decreasing by 5–10 % across many regions, and by more than 25 % locally. Tree mortality could therefore impact background aerosol loadings by between 0.5 and 2 µg m −3 . Changes to reactive nitrogen oxide abundance and partitioning are also locally important. The regional effects simulated here are similar in magnitude to other scenarios that consider future biofuel cropping or natural succession, further demonstrating that biosphere–atmosphere exchange should be considered when predicting future air quality and climate. We point to important uncertainties and further development that should be addressed for a more robust understanding of land cover change feedbacks.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».