Summertime impact of convective transport and lightning NO <sub>x</sub> production over North America: modeling dependence on meteorological simulations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Global-scale chemical transport model simulations indicate lightning NOx dominates upper tropospheric O3 production above Eastern North America during summertime but vary in their estimates. To improve our understanding, a regional-scale model (REAM) with higher resolution is applied. To examine the uncertainties in modeling the impact of convective transport and lightning NOx production on upper tropospheric chemical tracer distributions, REAM simulations of chemical tracers are driven by two meteorological models, WRF and MM5, with different cumulus convective parameterizations. The model simulations are evaluated using INTEX-A aircraft measurements and satellite measurements of NO2 columns and cloud top pressure, and we find that mid and upper tropospheric trace gas concentrations are affected strongly by convection and lightning NOx production. WRF with the KF-eta convection scheme simulates larger convective updraft mass fluxes below 150 hPa than MM5 with the Grell scheme. The inclusion of the entrainment and detrainment processes leads to more outflow in the mid troposphere in WRF than MM5. The ratio of C2H6/C3H8 is found to be a sensitive parameter to convective outflow; the simulation by WRF-REAM is in closer agreement with INTEX-A measurements than MM5-REAM, implying that convective mass fluxes by WRF are more realistic. WRF also simulates lower cloud top heights (10–12 km) than MM5 (up to 16 km), and hence smaller amounts of estimated (intra-cloud) lightning NOx and lower emission altitudes. WRF simulated cloud top heights are in better agreement with GOES satellite measurements than MM5. Simulated lightning NOx production difference (due primarily to cloud top height difference) is mostly above 12 km. At 8–12 km, the models simulate a contribution of 60–75% of NOx and up to 20 ppbv of O3 from lightning, although the decrease of lightning NOx effect from the Southeast to Northeast and eastern Canada is overestimated. The model differences and biases found in this study reflect some major uncertainties of upper tropospheric NOx and O3 simulations driven by those in meteorological simulations and lightning parameterizations.
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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 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».