Hydrogen cyanide in the upper troposphere: GEM-AQ simulation and comparison with ACE-FTS observations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. We investigate the spatial and temporal distribution of hydrogen cyanide (HCN) in the upper troposphere through numerical simulations and comparison with observations from a space-based instrument. To perform the simulations, we used the Global Environmental Multiscale Air Quality model (GEM-AQ), which is based on the three-dimensional global multiscale model developed by the Meteorological Service of Canada for operational weather forecasting. The model was run for the period 2004–2006 on a 1.5°×1.5° global grid with 28 hybrid vertical levels from the surface up to 10 hPa. Objective analysis data from the Canadian Meteorological Centre were used to update the meteorological fields every 24 h. Fire emission fluxes of gas species were generated by using year-specific inventories of carbon emissions with 8-day temporal resolution from the Global Fire Emission Database (GFED) version 2. The model output is compared with HCN profiles measured by the Atmospheric Chemistry Experiment Fourier Transform Spectrometer (ACE-FTS) instrument onboard the Canadian SCISAT-1 satellite. High values of up to a few ppbv are observed in the tropics in the Southern Hemisphere; the enhancement in HCN volume mixing ratios in the upper troposphere is most prominent in October. Low upper-tropospheric mixing ratios of less than 100 pptv are mostly recorded at middle and high latitudes in the Southern Hemisphere in May–July. Mixing ratios in Northern Hemisphere peak in the boreal summer. The amplitude of the seasonal variation is less pronounced than in the Southern Hemisphere. The comparison with the satellite data shows that in the upper troposphere GEM-AQ performs well globally for all seasons, except at northern high and middle latitudes in summer, where the model has a large negative bias, and in the tropics in winter and spring, where it exhibits large positive bias. This may reflect inaccurate emissions or possible inaccuracies in the emission profile. The model is able to explain most of the observed variability in the upper troposphere HCN field, including the interannual variations in the observed mixing ratio. A complementary comparison with daily total columns of HCN from two middle latitude ground-based stations in Northern Japan for the same simulation period shows that the model captures the observed seasonal variation and also points to an underestimation of model emissions in the Northern Hemisphere in the summer. The estimated average global emission equals 1.3 Tg N yr−1. The average atmospheric burden is 0.53 Tg N, and the corresponding lifetime is 4.9 months.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».