Modeling global atmospheric CO <sub>2</sub> with improved emission inventories and CO <sub>2</sub> production from the oxidation of other carbon species
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The use of global three-dimensional (3-D) models with satellite observations of CO2 in inverse modeling studies is an area of growing importance for understanding Earth's carbon cycle. Here we use the GEOS-Chem model (version 8-02-01) CO2 mode with multiple modifications in order to assess their impact on CO2 forward simulations. Modifications include CO2 surface emissions from shipping (~0.19 Pg C yr−1), 3-D spatially-distributed emissions from aviation (~0.16 Pg C yr−1), and 3-D chemical production of CO2 (~1.05 Pg C yr−1). Although CO2 chemical production from the oxidation of CO, CH4 and other carbon gases is recognized as an important contribution to global CO2, it is typically accounted for by conversion from its precursors at the surface rather than in the free troposphere. We base our model 3-D spatial distribution of CO2 chemical production on monthly-averaged loss rates of CO (a key precursor and intermediate in the oxidation of organic carbon) and apply an associated surface correction for inventories that have counted emissions of CO2 precursors as CO2. We also explore the benefit of assimilating satellite observations of CO into GEOS-Chem to obtain an observation-based estimate of the CO2 chemical source. The CO assimilation corrects for an underestimate of atmospheric CO abundances in the model, resulting in increases of as much as 24% in the chemical source during May–June 2006, and increasing the global annual estimate of CO2 chemical production from 1.05 to 1.18 Pg C. Comparisons of model CO2 with measurements are carried out in order to investigate the spatial and temporal distributions that result when these new sources are added. Inclusion of CO2 emissions from shipping and aviation are shown to increase the global CO2 latitudinal gradient by just over 0.10 ppm (~3%), while the inclusion of CO2 chemical production (and the surface correction) is shown to decrease the latitudinal gradient by about 0.40 ppm (~10%) with a complex spatial structure generally resulting in decreased CO2 over land and increased CO2 over the oceans. Since these CO2 emissions are omitted or misrepresented in most inverse modeling work to date, their implementation in forward simulations should lead to improved inverse modeling estimates of terrestrial biospheric fluxes.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| 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 ».