Atmospheric ammonia variability and link with PM formation: a case study over the Paris area
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The Paris megacity experiences frequent particulate matter (PM2.5, PM with a diameter less than 2.5 μm) pollution episodes in springtime (March–April). At this time of the year, large parts of the particles consist of ammonium sulfate and nitrate which are formed from ammonia (NH3) released during fertilizer spreading practices and transported from the surrounding areas to Paris. There is still limited knowledge on the emission sources around Paris, their magnitude and seasonality. Using space-borne NH3 observation records of 10-years (2008–2017) and 5-years (2013–2017) provided by the Infrared Atmospheric Sounding Interferometer (IASI) and the Cross-Track Infrared Sounder (CrIS) instrument, regional pattern of NH3 variabilities (seasonal and inter-annual) are derived. Observations reveal identical high seasonal variabilities with three major NH3 hot spots found from March to August. The high inter-annual variability is discussed with respect to atmospheric total precipitation and temperature. A detailed analysis of the seasonal cycle is performed using both IASI and the CrIS instrument data, together with outputs from the CHIMERE atmospheric model. For months of high NH3 concentrations (March to August) the CHIMERE model shows good correspondence with correlation slopes of 0.98 and 0.71 when comparing with IASI and CrIS, respectively. It is found that the model is only able to reproduce half of the observed atmospheric temporal NH3 variability in the domain. In term of spatial variability, the CHIMERE monthly NH3 concentrations in springtime show a slight underrepresentation over Belgium and the United-Kingdom and overrepresentation in agricultural areas in the French Brittany/Pays de la Loire and Plateau du Jura region, as well as in the north part of Switzerland. Using HYSPLIT cluster analysis of back-trajectories, we show that NH3 total columns measured in spring over Paris are enhanced when air masses are originated from the Northeast (e. g., Netherlands and Belgium), highlighting the long-range transport importance on the NH3 budget over Paris. Finally, we quantify the key meteorological parameters driving the specific conditions important for the PM2.5 formation from NH3 in the Ile-de-France region in springtime. Data-driven results based on surface PM2.5 measurements from the Airparif network and IASI NH3 observations show that a combination of the factors, e. g. a low boundary layer of ~500 m, a relatively low temperature of 5 °C and a high relative humidity of 70 %, contributes to favor PM2.5 and NH3 correlation.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».