Investigation of secondary formation of formic acid: urban environment vs. oil and gas producing region
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Formic acid (HCOOH) is one of the most abundant carboxylic acids in the atmosphere. However, current photochemical models cannot fully explain observed concentrations and in particular secondary formation of formic acid across various environments. In this work, formic acid measurements made at an urban receptor site (Pasadena) in June–July 2010 during CalNex (California Research at the Nexus of Air Quality and Climate Change) and a site in an oil and gas producing region (Uintah Basin) in January–February 2013 during UBWOS 2013 (Uintah Basin Winter Ozone Studies) will be discussed. Although the VOC (volatile organic compounds) compositions differed dramatically at the two sites, measured formic acid concentrations were comparable: 2.3 ± 1.3 in UBWOS 2013 and 2.0 ± 1.0 ppb in CalNex. We determine that concentrations of formic acid at both sites were dominated by secondary formation (> 99%). A constrained box model using the Master Chemical Mechanism (MCM v3.2) underestimates the measured formic acid concentrations drastically at both sites (by a factor of > 10). Compared to the original MCM model that includes only ozonolysis of unsaturated organic compounds and OH oxidation of acetylene, when we updated yields of ozonolysis of alkenes and included OH oxidation of isoprene, vinyl alcohol chemistry, reaction of formaldehyde with HO2, oxidation of aromatics, and reaction of CH3O2 with OH, the model predictions for formic acid were improved by a factor of 6.4 in UBWOS 2013 and 4.5 in CalNex, respectively. A comparison of measured and modeled HCOOH/acetone ratios is used to evaluate the model performance for formic acid. We conclude that the modified chemical mechanism can explain 19 and 45% of secondary formation of formic acid in UBWOS 2013 and CalNex, respectively. The contributions from aqueous reactions in aerosol and heterogeneous reactions on aerosol surface to formic acid are estimated to be 0–6 and 0–5% in UBWOS 2013 and CalNex, respectively. We observe that air–snow exchange processes and morning fog events may also contribute to ambient formic acid concentrations during UBWOS 2013 (~ 20% in total). In total, 53–59 in UBWOS 2013 and 50–55% in CalNex of secondary formation of formic acid remains unexplained. More work on formic acid formation pathways is needed to reduce the uncertainties in the sources and budget of formic acid and to narrow the gaps between measurements and model results.
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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 ».