Wintertime enhancements of sea salt aerosol in polar regions consistent with a sea ice source from blowing snow
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Sea salt aerosols (SSA) are generated via air bubbles bursting at the ocean surface as well as by wind mobilization of saline snow and frost flowers over sea-ice-covered areas. The relative magnitude of these sources remains poorly constrained over polar regions, affecting our ability to predict their impact on halogen chemistry, cloud formation, and climate. We implement a blowing snow and a frost flower emission scheme in the GEOS-Chem global chemical transport model, which we validate against multiyear (2001–2008) in situ observations of SSA mass concentrations at three sites in the Arctic, two sites in coastal Antarctica, and from the 2008 ICEALOT cruise in the Arctic. A simulation including only open ocean emissions underestimates SSA mass concentrations by factors of 2–10 during winter–spring for all ground-based and ship-based observations. When blowing snow emissions are added, the model is able to reproduce observed wintertime SSA concentrations, with the model bias decreasing from a range of −80 to −34 % for the open ocean simulation to −2 to +9 % for the simulation with blowing snow emissions. We find that the frost flower parameterization cannot fully explain the high wintertime concentrations and displays a seasonal cycle decreasing too rapidly in early spring. Furthermore, the high day-to-day variability of observed SSA is better reproduced by the blowing snow parameterization. Over the Arctic (> 60° N) (Antarctic, > 60° S), we calculate that submicron SSA emissions from blowing snow account for 1.0 Tg yr−1 (2.5 Tg yr−1), while frost flower emissions lead to 0.21 Tg yr−1 (0.25 Tg yr−1) compared to 0.78 Tg yr−1 (1.0 Tg yr−1) from the open ocean. Blowing snow emissions are largest in regions where persistent strong winds occur over sea ice (east of Greenland, over the central Arctic, Beaufort Sea, and the Ross and Weddell seas). In contrast, frost flower emissions are largest where cold air temperatures and open leads are co-located (over the Canadian Arctic Archipelago, coastal regions of Siberia, and off the Ross and Ronne ice shelves). Overall, in situ observations of mass concentrations of SSA suggest that blowing snow is likely to be the dominant SSA source during winter, with frost flowers playing a much smaller role.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
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) | 0,001 | 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 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 ».