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Enregistrement W3095540792 · doi:10.5194/amt-13-5667-2020

A new method to correct the electrochemical concentration cell (ECC) ozonesonde time response and its implications for “background current” and pump efficiency

2020· article· en· W3095540792 sur OpenAlexaff
Holger Vömel, H. G. J. Smit, D. W. Tarasick, B. J. Johnson, S. J. Oltmans, Henry B. Selkirk, Anne M. Thompson, Ryan M. Stauffer, J. C. Witte, J. Davies, Roeland Van Malderen, Gary A. Morris, Tatsumi Nakano, René Stübi

Notice bibliographique

RevueAtmospheric measurement techniques · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueAtmospheric Ozone and Climate
Établissements canadiensEnvironment and Climate Change Canada
Organismes subventionnairesDirectorate for GeosciencesUniversidad de Costa RicaNational Aeronautics and Space AdministrationNational Center for Atmospheric ResearchNational Science Foundation
Mots-clésOzoneConcentration cellChemistryElectrochemistryCurrent (fluid)Constant currentIodideIodineTime constantAnalytical Chemistry (journal)MeteorologyElectrodeThermodynamicsEnvironmental chemistryInorganic chemistryPhysicsPhysical chemistryOrganic chemistryElectrical engineering

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract. The electrochemical concentration cell (ECC) ozonesonde has been the main instrument for in situ profiling of ozone worldwide; yet, some details of its operation, which contribute to the ozone uncertainty budget, are not well understood. Here, we investigate the time response of the chemical reactions inside the ECC and how corrections can be used to remove some systematic biases. The analysis is based on the understanding that two reaction pathways involving ozone occur inside the ECC that generate electrical currents on two very different timescales. The main fast-reaction pathway with a time constant of about 20 s is due the conversion of iodide to molecular iodine and the generation of two free electrons per ozone molecule. A secondary slow-reaction pathway involving the buffer generates an excess current of about 2 %–10 % with a time constant of about 25 min. This excess current can be interpreted as what has conventionally been considered the “background current”. This contribution can be calculated and removed from the measured current instead of the background current. Here we provide an algorithm to calculate and remove the contribution of the slow-reaction pathway and to correct for the time lag of the fast-reaction pathway. This processing algorithm has been applied to ozonesonde profiles at Costa Rica and during the Central Equatorial Pacific Experiment (CEPEX) as well as to laboratory experiments evaluating the performance of ECC ozonesondes. At Costa Rica, where a 1 % KI, 1/10th buffer solution is used, there is no change in the derived total ozone column; however, in the upper troposphere and lower stratosphere, average reported ozone concentrations increase by up to 7 % and above 30 km decrease by up to 7 %. During CEPEX, where a 1 % KI, full-buffer solution was used, ozone concentrations are increased mostly in the upper troposphere, with no change near the top of the profile. In the laboratory measurements, the processing algorithms have been applied to measurements using the majority of current sensing solutions and using only the stronger pump efficiency correction reported by Johnson et al. (2002). This improves the accuracy of the ECC sonde ozone profiles, especially for low ozone concentrations or large ozone gradients and removes systematic biases relative to the reference instruments. In the surface layer, operational procedures prior to launch, in particular the use of filters, influence how typical gradients above the surface are detected. The correction algorithm may report gradients that are steeper than originally reported, but their uncertainty is strongly influenced by the prelaunch procedures.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,633
Score d'incertitude au seuil0,644

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
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 Opus0,039
Tête enseignante GPT0,282
Écart entre enseignants0,243 · 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 tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
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

Citations21
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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