Halogen activation in the plume of Masaya volcano: field observations and box model investigations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Volcanic emissions are a source of halogens to the atmosphere. Rapid reactions convert the initially emitted hydrogen halides (HCl, HBr, HI) into reactive species e.g. BrO, Br2, BrCl, ClO, OClO and IO. The activation reaction mechanisms in the plume consume ozone (O3), which is entrained by in-mixed ambient air. In this study, we present observations of the oxidation of bromine, chlorine and iodine during the first 11 minutes after emission, investigating the plume of Santiago Crater of Masaya volcano in Nicaragua. Two field campaigns were conducted, in July 2016 and September 2016. The sum of the reactive species of the respective halogens were determined by gas diffusion denuder sampling followed by GC-MS analysis, while the total amounts of halogens and sulfur amounts were obtained by alkaline trap sampling with subsequent IC and ICP-MS measurements. Both ground and airborne sampling with an unmanned aerial vehicle (including a denuder sampler in combination with an electrochemical SO2 sensor) was performed at different distances from the crater rim. The in-situ measurements were accompanied by remote sensing observations (DOAS). For bromine, the reactive fraction increased from 0.20 ± 0.13 at the crater rim to 0.76 ± 0.26 at 2.8 km downwind, while chlorine showed an increase of the reactive fraction from (2.7 ± 0.7) × 10−4 to (11 ± 3) × 10−4 in the first 750 m. Additionally, a reactive iodine fraction of 0.3 at the crater rim and 0.9 at 2.8 km was measured. No significant increase in BrO / SO2 molar ratios was observed with the estimated age of the observed plume ranging from 1.4 min to 11.1 min. This study presents a comprehensive gas diffusion denuder data set on reactive halogen species and compares BrO / SO2 ratios with the sum of all reactive Br species. With the observed field data, a chemistry box model (CAABA/MECCA) enabled the reproduction of the observed progression of the reactive bromine to total bromine ratio. An observed contribution of BrO to the reactive bromine fraction of about 10 % was reproduced in the first minutes of the model run. The model results emphasize the importance of ozone entrainment into the plume for the reproduction of the measured reactive bromine formation and the dependence on the availability of HXOY and NOX.
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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 | 0,000 | 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 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 ».