Rising smoke-charged vortices in the mid-latitude stratosphere
Notice bibliographique
Résumé
The two most intense wildfires of the last decade that took place in Canada in 2017 and Australia in 2019-2020 were followed by large injections of smoke in the stratosphere due to pyroconvection. It was discovered that, after the Australian event, part of this smoke self-organized as anticyclonic confined vortices that rose against the Brewer-Dobson circulation in the mid-latitude stratosphere up to 35 km (Khaykin et al., 2020, doi: 10.1038/s43247-020-00022-5). Based on CALIOP lidar observations and the ECMWF ERA5 reanalysis, we analyze the Canadian case and find, similarly, that the large plume which penetrated the stratosphere on 12 August 2017 and reached 14 km got trapped thereafter within a meso-scale anticyclonic structure which travelled across the Atlantic. It then broke into three offsprings that could be followed until mid-October 2017, each performing round the world journeys and rising up to 23 km for one of them. We analyze the dynamical structure of the vortices produced by these two wildfires in the ERA 5 and demonstrate how they are maintained by the assimilation of data from instruments measuring the signature of the vortices in the temperature and ozone field. We propose that these vortices can be seen as bubbles of very low potential vorticity carried vertically by their internal radiative heating across the stratosphere against the stratification. We will also present elements of a theory and first numerical simulations explaining the dynamics of such structures and discuss possible occurrences after other forest fires and volcanic eruptions in the past as well as future likely impacts. This new phenomenon in geophysical fluid mechanics has, to our knowledge, no reported analog (see reference: https://acp.copernicus.org/preprints/acp-2020-1201/).
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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 | 0,001 | 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 ».