Laboratory studies of immersion and deposition mode ice nucleation of ozone aged mineral dust particles
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Ice nucleation in the atmosphere is central to the understanding the microphysical properties of mixed-phase and cirrus clouds. Ambient conditions such as temperature (T) and relative humidity (RH), as well as aerosol properties such as chemical composition and mixing state play an important role in predicting ice formation in the troposphere. Previous field studies have reported the absence of sulphate and organic compounds on mineral dust ice crystal residuals sampled at mountain top stations or aircraft based measurements despite the long range transport mineral dust is subjected to. We present laboratory studies of ice nucleation for immersion and deposition mode on ozone aged mineral dust particles for 233 < T < 263 K that will represent ageing but not internal mixing with in(organic) compounds. Heterogeneous ice nucleation of untreated kaolinite (Ka) and Arizona Test Dust (ATD) particles is compared to corresponding aged particles that are subjected to ozone exposures of 0.4–4.3 ppmv in a stainless steel aerosol tank. The portable ice nucleation counter (PINC) and immersion chamber combined with the Zurich ice nucleation chamber (IMCA – ZINC) are used to conduct deposition and immersion mode measurements respectively. Ice active fractions as well as ice active surface site densities (ns) are reported and observed to increase as a function of temperature. We present first results that demonstrate enhancement of the ice nucleation ability of aged mineral dust particles in both the deposition and immersion mode due to ageing. Additionally, these are also the first results to show a suppression of heterogeneous ice nucleation without the condensation of a coating of (in)organic material. In immersion mode, low exposure Ka particles showed enhanced ice activity requiring a median freezing temperature of 1.5 K warmer than that of untreated Ka whereas high exposure ATD particles showed suppressed ice nucleation requiring a median freezing temperature of 3 K colder than that of untreated ATD. In deposition mode, low exposure Ka had ice active fractions of an order of magnitude higher than untreated Ka, where as high exposure ATD had ice active fractions up to a factor of 4 lower than untreated ATD. Based on our results, we present parameterizations in terms of ns(T) that can represent ice nucleation of atmospherically aged and non-aged particles for both immersion and deposition mode. We find excellent agreement (to within less than a factor of 2) with field measurements when parameterizations derived from our results are used to predict ice nuclei concentrations in the troposphere.
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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) | 0,000 | 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 ».