TransCom model simulations of CH <sub>4</sub> and related species: linking transport, surface flux and chemical loss with CH <sub>4</sub> variability in the troposphere and lower stratosphere
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. A chemistry-transport model (CTM) intercomparison experiment (TransCom-CH4) has been designed to investigate the roles of surface emissions, transport and chemical loss in simulating the global methane distribution. Model simulations were conducted using twelve models and four model variants and results were archived for the period of 1990–2007. All but one model transports were driven by reanalysis products from 3 different meteorological agencies. The transport and removal of CH4 in six different emission scenarios were simulated, with net global emissions of 513 ± 9 and 514 ± 14 Tg CH4 yr−1 for the 1990s and 2000s, respectively. Additionally, sulfur hexafluoride (SF6) was simulated to check the interhemispheric transport, radon (222Rn) to check the subgrid scale transport, and methyl chloroform (CH3CCl3) to check the chemical removal by the tropospheric hydroxyl radical (OH). The results are compared to monthly or annual mean time series of CH4, SF6 and CH3CCl3 measurements from 8 selected background sites, and to satellite observations of CH4 in the upper troposphere and stratosphere. Most models adequately capture the vertical gradients in the stratosphere, the average long-term trends, seasonal cycles, interannual variations (IAVs) and interhemispheric (IH) gradients at the surface sites for SF6, CH3CCl3 and CH4. The vertical gradients of all tracers between the surface and the upper troposphere are consistent within the models, revealing vertical transport differences between models. An average IH exchange time of 1.39 ± 0.18 yr is derived from SF6 time series. Sensitivity simulations suggest that the estimated trends in exchange time, over the period of 1996–2007, are caused by a change of SF6 emissions towards the tropics. Using six sets of emission scenarios, we show that the decadal average CH4 growth rate likely reached equilibrium in the early 2000s due to the flattening of anthropogenic emission growth since the late 1990s. Up to 60% of the IAVs in the observed CH4 concentrations can be explained by accounting for the IAVs in emissions, from biomass burning and wetlands, as well as meteorology in the forward models. The modeled CH4 budget is shown to depend strongly on the troposphere-stratosphere exchange rate and thus on the model's vertical grid structure and circulation in the lower stratosphere. The 15-model median CH4 and CH3CCl3 atmospheric lifetimes are estimated to be 9.99 ± 0.08 and 4.61 ± 0.13 yr, respectively, with little IAV due to transport and temperature.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».