Understanding global secondary organic aerosol amount and size-resolved condensational behavior
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Recent research has shown that secondary organic aerosols (SOA) are major contributors to ultrafine particle growth to climatically relevant sizes, increasing global cloud condensation nuclei (CCN) concentrations within the continental boundary layer (BL). However, there are three recent developments regarding the condensation of SOA that lead to uncertainties in the contribution of SOA to particle growth and CCN concentrations: (1) while many global models contain only biogenic sources of SOA (with annual production rates generally 10–30 Tg yr−1), recent studies have shown that an additional source of SOA around 100 Tg yr−1 correlated with anthropogenic carbon monoxide (CO) emissions may be required to match measurements. (2) Many models treat SOA solely as semi-volatile, which leads to condensation of SOA proportional to the aerosol mass distribution; however, recent closure studies with field measurements show nucleation mode growth can be captured only if it is assumed that a significant fraction of SOA condenses proportional to the Fuchs-corrected aerosol surface area. This suggests a very low volatility of the condensing vapors. (3) Other recent studies of particle growth show that SOA condensation deviates from Fuchs-corrected surface-area condensation at sizes smaller than 10 nm and that size-dependent growth rate parameterizations (GRP) are needed to match measurements. We explore the significance of these three findings using GEOS-Chem-TOMAS global aerosol microphysics model and observations of aerosol size distributions around the globe. The change in the concentration of particles of size Dp > 40 nm (N40) within the BL assuming surface-area condensation compared to mass-distribution net condensation yielded a global increase of 11% but exceeded 100% in biogenically active regions. The percent change in N40 within the BL with the inclusion of the additional 100 Tg SOA yr−1 compared to the base simulation solely with biogenic SOA emissions (19 Tg yr−1) both using surface area condensation yielded a global increase of 13.7%, but exceeded 50% in regions with large CO emissions. The inclusion of two different GRPs in the additional-SOA case both yielded a global increase in N40 of < 1%, however exceeded 5% in some locations in the most extreme case. All of the model simulations were compared to measured data obtained from diverse locations around the globe and the results confirmed a decrease in the model-measurement bias and improved slope for comparing modeled to measured CCN number concentration when non-volatile SOA was assumed and the extra SOA was included.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,023 | 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 tête enseignante, 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 ».