Long-term trends of black carbon and sulphate aerosol in the Arctic: changes in atmospheric transport and source region emissions
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. As a part of the IPY project POLARCAT (Polar Study using Aircraft, Remote Sensing, Surface Measurements and Models, of Climate, Chemistry, Aerosols and Transport) and building on previous work (Hirdman et al., 2010), this paper studies the long-term trends of both atmospheric transport as well as equivalent black carbon (EBC) and sulphate for the three Arctic stations Alert, Barrow and Zeppelin. We find a general downward trend in the measured EBC concentrations at all three stations, with a decrease of −2.1±0.4 ng m−3 yr−1 (for the years 1989–2008) and −1.4±0.8 ng m−3 yr−1 (2002–2009) at Alert and Zeppelin respectively. The decrease at Barrow is, however, not statistically significant. The measured sulphate concentrations show a decreasing trend at Alert and Zeppelin of −15±3 ng m−3 yr−1 (1985–2006) and −1.3±1.2 ng m−3 yr−1 (1990–2008) respectively, while there is no trend detectable at Barrow. To reveal the contribution of different source regions on these trends, we used a cluster analysis of the output of the Lagrangian particle dispersion model FLEXPART run backward in time from the measurement stations. We have investigated to what extent variations in the atmospheric circulation, expressed as variations in the frequencies of the transport from four source regions with different emission rates, can explain the long-term trends in EBC and sulphate measured at these stations. We find that the long-term trend in the atmospheric circulation can only explain a minor fraction of the overall downward trend seen in the measurements of EBC (0.3–7.2%) and sulphate (0.3–5.3%) at the Arctic stations. The changes in emissions are dominant in explaining the trends. We find that the highest EBC and sulphate concentrations are associated with transport from Northern Eurasia and decreasing emissions in this region drive the downward trends. Northern Eurasia (cluster: NE, WNE and ENE) is the dominant emission source at all Arctic stations for both EBC and sulphate during most seasons. In wintertime, there are indications that the EBC emissions from the eastern parts of Northern Eurasia (ENE cluster) have increased over the last decade.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».