The governing processes and timescales of stratosphere-to-troposphere transport and its contribution to ozone in the Arctic troposphere
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. We used the seasonality of a combination of atmospheric trace gases and idealized tracers to examine stratosphere-to-troposphere transport and its influence on tropospheric composition in the Arctic. Maximum stratosphere-to-troposphere transport of CFCs and O3 occurs in April as driven by the Brewer-Dobson circulation. Stratosphere-troposphere exchange (STE) occurs predominantly between 40° N to 80° N with stratospheric influx in the mid-latitudes (30–70° N) accounting for 67–81% of the air of stratospheric origin in the Northern Hemisphere extratropical troposphere. Transport from the lower stratosphere to the lower troposphere (LT) takes three months on average, one month to cross the tropopause, the second month to travel from the upper troposphere (UT) to the middle troposphere (MT), and the third month to reach the LT. During downward transport, the seasonality of a trace gas can be greatly impacted by wet removal and chemistry. A comparison of idealized tracers with varying lifetimes suggests that when initialized with the same concentrations and seasonal cycles at the tropopause, trace gases that have shorter lifetimes display lower concentrations, smaller amplitudes, and earlier seasonal maxima during transport to the LT. STE contributes to O3 in the Arctic troposphere directly from the transport of O3 and indirectly from the transport of NOy. Direct transport of O3 from the stratosphere accounts for 78% of O3 in the Arctic UT with maximum contributions occurring from March to May. The stratospheric contribution decreases significantly in the MT/LT (20–25% of total O3) and shows a very weak March–April maximum. Our NOx budget analysis in the Arctic UT shows that during spring and summer, the stratospheric injection of NOy-rich air increases NOx concentrations above the 20 pptv threshold level, thereby shifting the Arctic UT from a regime of net photochemical ozone loss to one of net production with rates as high as +16 ppbv/month.
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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) | 0,000 | 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 ».