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Enregistrement W3023579102 · doi:10.5194/acp-21-989-2021

Aircraft-based observation of meteoric material in lower-stratospheric aerosol particles between 15 and 68° N

2021· article· en· W3023579102 sur OpenAlexfundaboutno aff
Johannes Schneider, Ralf Weigel, Thomas Klimach, Antonis Dragoneas, Oliver Appel, Andreas Hünig, Sergej Molleker, Franziska Köllner, Hans-Christian Clemen, Oliver Eppers, P. Höppe, Peter Hoor, Christoph Mahnke, Martina Krämer, Christian Rolf, Jens‐Uwe Grooß, Andreas Zahn, Florian Obersteiner, F. Ravegnani, A. Ulanovsky, Hans Schlager, Monika Scheibe, Glenn S. Diskin, Joshua P. DiGangi, J. B. Nowak, Martin Zöger, Stephan Borrmann

Notice bibliographique

RevueAtmospheric chemistry and physics · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueAtmospheric Ozone and Climate
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesEuropean Research CouncilNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaEidgenössische Materialprüfungs- und ForschungsanstaltBundesministerium für Bildung und ForschungNational Oceanic and Atmospheric AdministrationBundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und TechnologieMinistry of Earth SciencesMax-Planck-Institut für ChemieMax-Planck-GesellschaftDeutsche ForschungsgemeinschaftNational Aeronautics and Space Administration
Mots-clésStratosphereTroposphereAtmospheric sciencesAerosolTropopauseAltitude (triangle)Particle (ecology)Atmosphere (unit)Environmental scienceRange (aeronautics)MeteorologyGeologyMaterials scienceGeography

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We analyse aerosol particle composition measurements from five research missions between 2014 and 2018 to assess the meridional extent of particles containing meteoric material in the upper troposphere and lower stratosphere (UTLS). Measurements from the Jungfraujoch mountaintop site and a low-altitude aircraft mission show that meteoric material is also present within middle- and lower-tropospheric aerosol but within only a very small proportion of particles. For both the UTLS campaigns and the lower- and mid-troposphere observations, the measurements were conducted with single-particle laser ablation mass spectrometers with bipolar-ion detection, which enabled us to measure the chemical composition of particles in a diameter range of approximately 150 nm to 3 µm. The five UTLS aircraft missions cover a latitude range from 15 to 68 ∘ N, altitudes up to 21 km, and a potential temperature range from 280 to 480 K. In total, 338 363 single particles were analysed, of which 147 338 were measured in the stratosphere. Of these total particles, 50 688 were characterized by high abundances of magnesium and iron, together with sulfuric ions, the vast majority (48 610) in the stratosphere, and are interpreted as meteoric material immersed or dissolved within sulfuric acid. It must be noted that the relative abundance of such meteoric particles may be overestimated by about 10 % to 30 % due to the presence of pure sulfuric acid particles in the stratosphere which are not detected by the instruments used here. Below the tropopause, the observed fraction of the meteoric particle type decreased sharply with 0.2 %–1 % abundance at Jungfraujoch, and smaller abundances (0.025 %–0.05 %) were observed during the lower-altitude Canadian Arctic aircraft measurements. The size distribution of the meteoric sulfuric particles measured in the UTLS campaigns is consistent with earlier aircraft-based mass-spectrometric measurements, with only 5 %–10 % fractions in the smallest particles detected (200–300 nm diameter) but with substantial (> 40 %) abundance fractions for particles from 300–350 up to 900 nm in diameter, suggesting sedimentation is the primary loss mechanism. In the tropical lower stratosphere, only a small fraction (< 10 %) of the analysed particles contained meteoric material. In contrast, in the extratropics the observed fraction of meteoric particles reached 20 %–40 % directly above the tropopause. At potential temperature levels of more than 40 K above the thermal tropopause, particles containing meteoric material were observed in much higher relative abundances than near the tropopause, and, at these altitudes, they occurred at a similar abundance fraction across all latitudes and seasons measured. Above 440 K, the observed fraction of meteoric particles is above 60 % at latitudes between 20 and 42 ∘ N. Meteoric smoke particles are transported from the mesosphere into the stratosphere within the winter polar vortex and are subsequently distributed towards low latitudes by isentropic mixing, typically below a potential temperature of 440 K. By contrast, the findings from the UTLS measurements show that meteoric material is found in stratospheric aerosol particles at all latitudes and seasons, which suggests that either isentropic mixing is effective also above 440 K or that meteoric fragments may be the source of a substantial proportion of the observed meteoric material.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,020
Score d'incertitude au seuil0,039

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,013
Tête enseignante GPT0,206
Écart entre enseignants0,193 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations65
Publié2021
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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