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Enregistrement W3167121187

Stratospheric circulation changes: investigations using multidecadal observations and simulations of inorganic fluorine

2021· article· en· W3167121187 sur OpenAlexaboutno aff
Maxime Prignon

Notice bibliographique

RevueORBi (University of Liège) · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueAtmospheric Ozone and Climate
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Oceanic and Atmospheric AdministrationFonds De La Recherche Scientifique - FNRS
Mots-clésCirculation (fluid dynamics)ClimatologyFluorineEnvironmental scienceAtmospheric sciencesGeneral Circulation ModelChemistryMeteorologyClimate changeGeologyOceanographyGeographyThermodynamicsPhysics
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The intense human activity of the past two hundred years has perturbed the subtle balance existing between the spheres of the Earth system. The atmospheric composition has been modified with massive emissions of greenhouse gases and substances depleting the life-essential ozone layer (ODSs). The most known to the general public resulting changes are certainly the global warming of the troposphere and the dramatic formation of the Antarctic ozone hole. However, it is less generally known that the most robustly modelled response to the increase of greenhouse gases, and the resulting global warming, is a speeding-up of the transport circulation occurring in the stratosphere, the atmospheric layer that is situated well above our head, between 10 and 50 km. This transport circulation, referred to as the Brewer-Dobson circulation (BDC), controls the distribution of ozone and other long-lived gaseous constituents of the stratosphere. Therefore, it is crucial to characterize the BDC and its changes to assess precisely the healing of the ozone layer, expected to occur gradually in the twenty-first century as most of ODS emissions have been successfully phased out by the Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer, including its Amendments and Adjustments. In this work, we investigated BDC changes through their impact on multidecadal time-series of stratospheric fluorine. To this end, we include ground-based Fourier transform infrared time-series from Jungfraujoch (Switzerland, 46°N) and Lauder (New Zealand, 45°S), Atmospheric Chemistry Experiment – Fourier Transform Spectrometer (ACE-FTS) satellite time-series and five simulations performed by the BASCOE chemical-transport model (CTM). These simulations are driven by the five modern meteorological reanalyses of the atmosphere. Thus, we assess the representation of the investigated BDC changes in state-of-the-art reanalyses which are designed to represent at best the atmospheric state over the past 30 years. We first improved the retrieval strategy of HCFC-22 (CHF2Cl), the most abundant hydrochlorofluorocarbon (HCFC) and the second source of fluorine in the stratosphere, using infrared solar spectra recorded at Jungfraujoch. We showed that HCFC-22 accumulation rates are progressively decreasing in the last decade, highlighting the success of the Montreal Protocol. Furthermore, this first step allowed us to demonstrate the validity of our BASCOE CTM set-up. Indeed, it is the first time that this model is used for such simulations, hence new features were implemented just before and during this thesis project and needed to be validated. The investigations on the impact of BDC changes on the time-series of stratospheric fluorine showed that, for the past twenty years, the BDC has been changing asymmetrically, with the Southern Hemisphere branch getting stronger relative to that of the Northern Hemisphere. Observational datasets and all of the five reanalyses are qualitatively in agreement with this change. However, this important finding is opposed to all model projections, notably used to project ozone recovery, modelling a weakening of the southern branch, in response to increases in greenhouse gases and to decreases in ODSs, calling for further investigations. Superimposed to this 20 year-trend, we have further confirmed a 5-to-7-year variability of the stratosphere, a feature which allows to put into perspective recent studies questioning specific stratospheric variabilities and associated hemispheric asymmetries.

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)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,129
Score d'incertitude au seuil0,257

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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 Opus0,042
Tête enseignante GPT0,210
Écart entre enseignants0,169 · 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'étudeSimulation ou modélisation
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

Citations0
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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