Characterising mass-resolved mixing state of black carbon in Beijing using a morphology-independent measurement method
Notice bibliographique
Résumé
Refractory black carbon (rBC) in the atmosphere is known for its significant impacts on climate. The relationship between the microphysical and optical properties of rBC remains poorly understood and is influenced by its size and mixing state. Mixing state also influences its cloud scavenging potential and thus atmospheric lifetime. This study presents a coupling of a centrifugal particle mass analyser (CPMA) and a single-particle soot photometer (SP2) for the morphology-independent quantification of the mixing state of rBC-containing particles, used in the urban site of Beijing as part of the Air Pollution and Human Health–Beijing (APHH-Beijing) project during winter (10 November–10 December 2016) and summer (18 May–25 June 2017). This represents a highly dynamic polluted environment with a wide variety of conditions that could be considered representative of megacity area sources in Asia. An inversion method (used for the first time on atmospheric aerosols) is applied to the measurements to present two-variable distributions of both rBC mass and total mass of rBC-containing particles and calculate the mass-resolved mixing state of rBC-containing particles, using previously published metrics. The mass ratio between non-rBC material and rBC material (MR) is calculated to determine the thickness of a hypothetical coating if the rBC and other material followed a concentric sphere model (the equivalent coating thickness). The bulk MR (MR bulk ) was found to vary between 2 and 12 in winter and between 2 and 3 in summer. This mass-resolved mixing state is used to derive the mass-weighted mixing state index for the rBC-containing particles ( χ rBC ). χ rBC quantifies how uniformly the non-rBC material is distributed across the rBC-containing-particle population, with 100 % representing uniform mixing. The χ rBC in Beijing varied between 55 % and 70 % in winter depending on the dominant air masses, and χ rBC was highly correlated with increased MR bulk and PM 1 mass concentration in winter, whereas χ rBC in summer varied significantly (ranging 60 %–75 %) within the narrowly distributed MR bulk and was found to be independent of air mass sources. In some model treatments, it is assumed that more atmospheric ageing causes the BC to tend towards a more homogeneous mixture, but this leads to the conclusion that the MR bulk may only act as a predictor of χ rBC in winter. The particle morphology-independent and mass-based information on BC mixing used in this and future studies can be applied to mixing-state-aware models investigating atmospheric rBC ageing.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 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 ».