Detecting volcanic sulfur dioxide plumes in the Northern Hemisphere using the Brewer spectrophotometers, other networks, and satellite observations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. This study examines the adequacy of the existing Brewer network to supplement other networks from the ground and space to detect SO2 plumes of volcanic origin. It was found that large volcanic eruptions of the last decade in the Northern Hemisphere have a positive columnar SO2 signal seen by the Brewer instruments located under the plume. It is shown that a few days after the eruption the Brewer instrument is capable of detecting significant columnar SO2 increases, exceeding on average 2 DU relative to an unperturbed pre-volcanic 10-day baseline, with a mean close to 0 and σ = 0.46, as calculated from the 32 Brewer stations under study. Intercomparisons with independent measurements from the ground and space as well as theoretical calculations corroborate the capability of the Brewer network to detect volcanic plumes. For instance, the comparison with OMI (Ozone Monitoring Instrument) and GOME-2 (Global Ozone Monitoring Experiment-2) SO2 space-borne retrievals shows statistically significant agreement between the Brewer network data and the collocated satellite overpasses in the case of the Kasatochi eruption. Unfortunately, due to sparsity of satellite data, the significant positive departures seen in the Brewer and other ground networks following the Eyjafjallajökull, Bárðarbunga and Nabro eruptions could not be statistically confirmed by the data from satellite overpasses. A model exercise from the MACC (Monitoring Atmospheric Composition and Climate) project shows that the large increases in SO2 over Europe following the Bárðarbunga eruption in Iceland were not caused by local pollution sources or ship emissions but were clearly linked to the volcanic eruption. Sulfur dioxide positive departures in Europe following Bárðarbunga could be traced by other networks from the free troposphere down to the surface (AirBase (European air quality database) and EARLINET (European Aerosol Research Lidar Network)). We propose that by combining Brewer data with that from other networks and satellites, a useful tool aided by trajectory analyses and modelling could be created which can also be used to forecast high SO2 values both at ground level and in air flight corridors following future eruptions.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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 ».