Precipitation isotope (δ¹⁸O, δ²H, d-excess) seasonality across the Pan-Arctic during MOSAiC
Notice bibliographique
Résumé
Stable isotopes of oxygen and hydrogen in precipitation (δ18OP, δ2HP, d-excess) are valuable hydrological tracers linked to ocean-atmospheric processes such as moisture source, storm trajectory, and seasonal temperature cycles. However, characteristics of δ18OP, δ2HP and d-excess and the processes governing them are yet to be quantified across the Arctic due to a lack of long-term empirical data. The Pan-Arctic Precipitation Isotopes Network (PAPIN) is a new coordinated network of 24 stations aimed at the direct sampling, analysis, and synthesis of precipitation isotope geochemistry in the north. Our ongoing event-based sampling provides a rich spatial dataset during the Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate (“MOSAiC”) expedition and new insight into coupled climate processes operating in the Arctic today. To date, precipitation δ18O and δ2H data (2018-2019) exhibit pronounced spatial and seasonal variability that broadly conforms to theoretical and observed understanding: (1) decreasing δ18OP/ δ2HP with increasing latitude and elevation, (2) decreasing δ18OP/ δ2HP with increasing continentality, and (3) increasing δ18OP/ δ2HP with increasing SAT. However, event-based sampling reveals remarkable variability among these relationships. For example, our observed Arctic mean summer -latitude slope of -0.3‰/degree of latitude is 50% smaller than the annual latitude effect in the mid-latitudes (-0.6‰/degree). This rate decreases to -0.1‰/degree of latitude in Finland and Russia, while in Alaska and northern Canadian a -0.7‰/degree latitudinal rate is observed. Similarly, we observe marked spatial differences in mean δ18O-temperature coefficients. Using back-trajectory analysis, we attribute these nuances to divergent moisture sources and transport pathways into, within, and out of the Arctic, and demonstrate how atmospheric circulation processes drive changes in isotope geochemistry and climate that are linked to sea ice concentration. For example, Alaska moisture derived from the North Pacific Ocean, Sea of Okhotsk, and the Bering Sea remains relatively enriched in 18OP/2H due to higher sea surface temperatures, whereas moisture originating from ice-covered seas to the north is characterized by relatively depleted values. This is the first coordinated network to quantify the spatial patterns of isotopes in precipitation, simultaneously, across the entire Arctic. In combination with a Pan-Arctic network of continuous water vapor isotope analyzers, our process-level studies will resolve the patterns and processes governing the δ18O, δ2H and d-excess values of the Arctic water cycle during the MOSAiC expedition and beyond.
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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 | 0,000 | 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) | 0,002 | 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 ».