Vertical profiles of lightning-produced NO <sub>2</sub> enhancements in the upper troposphere observed by OSIRIS
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The purpose of this study is to perform a global search of the upper troposphere (z≥10 km) for enhancements of nitrogen dioxide and determine their sources. This is the first application of satellite-based limb scattering to study upper tropospheric NO2. We have searched two years (May 2003–May 2005) of OSIRIS (Optical Spectrograph and Infrared Imager System) operational NO2 concentrations (version 2.3/2.4) to find large enhancements in the observations by comparing with photochemical box model calculations and by identifying local maxima in NO2 volume mixing ratio. We find that lightning is the main production mechanism responsible for the large enhancements in OSIRIS NO2 observations as expected. Similar patterns in the abundances and spatial distribution of the NO2 enhancements are obtained by perturbing the lightning within the GEOS-Chem 3-dimensional chemical transport model. In most cases, the presence of lightning is confirmed with coincident imagery from LIS (Lightning Imaging Sensor) and the spatial extent of the NO2 enhancement is mapped using nadir observations of tropospheric NO2 at high spatial resolution from SCIAMACHY (Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Chartography) and OMI (Ozone Monitoring Instrument). The combination of the lightning and chemical sensors allows us to investigate globally the role of lightning to the abundance of NO2 in the upper troposphere (UT). Lightning contributes 60% of the tropical upper tropospheric NO2 in GEOS-Chem simulations. The spatial and temporal distribution of NO2 enhancements from lightning (May 2003–May 2005) is investigated. The enhancements generally occur at 12 to 13 km more frequently than at 10 to 11 km. This is consistent with the notion that most of the NO2 is forming and persisting near the cloud top altitude in the tropical upper troposphere. The latitudinal distribution is mostly as expected. In general, the thunderstorms exhibiting weaker vertical development (e.g. 11≤z≤13 km) extend latitudinally as far poleward as 45° but the thunderstorms with stronger vertical development (z≥14 km) tend to be located within 33° of the equator. There is also the expected hemispheric asymmetry in the frequency of the NO2 enhancements, as most were observed in the northern hemisphere for the period analyzed.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».