Accounting for the effects of nonideal minor structures on the optical properties of black carbon aerosols
Notice bibliographique
Résumé
Black carbon (BC) aerosol is the strongest sunlight-absorbing aerosol, and its optical properties are fundamental to radiative forcing estimations and retrievals of its size and concentration. BC particles exist as aggregate structures with small monomers and are widely represented by the idealized fractal aggregate model. In reality, BC particles possess complex and nonideal minor structures besides the overall aggregate structure, altering their optical properties in unforeseen ways. This study introduces the parameter “volume variation” to quantify and unify different minor structures and develops an empirical relationship to account for their effects on BC optical properties from those of ideal aggregates. Minor structures considered are as follows: the polydispersity of monomer size, the irregularity and coating of the individual monomer, and necking and overlapping among monomers. The discrete dipole approximation is used to calculate the optical properties of aggregates with these minor structures. Minor structures result in scattering cross-section enhancement slightly more than that of absorption cross section, and their effects on the angle-dependent phase matrix as well as asymmetry factor are negligible. As expected, the effects become weaker with the increase in wavelength. Our results suggest that a correction ratio of 1.05 is necessary to account for the mass or volume normalized absorption and scattering of nonideal aggregates in comparison to ideal ones, which also applies to aggregates with multiple minor structures. In other words, the effects of minor structures are mainly contributed by their influence on particle volume/mass that cannot be ignored, and a relative difference of approximately 5 % is noticed after removing the volume effects. Thus, accurate knowledge and evaluation of BC volume/mass are more important than those of the minor structures themselves. Most importantly, the simulations of optical properties of nonideal aggregates are greatly simplified by applying the empirical relationship because they can be directly obtained from those of the corresponding ideal aggregates, a volume/mass difference parameter, and the correction factor, i.e., 1.05, not the detailed minor structure information. We expect this convenient treatment to find wide applications for the accounting for the effects of nonideal minor structures on BC optical properties.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 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 ».