Investigation and amelioration of long-term instrumental drifts in water vapor and nitrous oxide measurements from the Aura Microwave Limb Sounder (MLS) and their implications for studies of variability and trends
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The Microwave Limb Sounder (MLS), launched on NASA's Aura spacecraft in 2004, measures vertical profiles of the abundances of key atmospheric species from the upper troposphere to the mesosphere with daily near-global coverage. We review the first 15 years of the record of H2O and N2O measurements from the MLS 190-GHz subsystem (along with other 190-GHz information), with a focus on their long-term stability, largely based on comparisons with measurements from other sensors. These comparisons generally show signs of an increasing drift in the MLS version 4 (v4) H2O record starting around 2010. Specifically, comparisons with v4.1 measurements from the Atmospheric Chemistry Experiment-Fourier Transform Spectrometer (ACE-FTS) indicate a ~2–3 %/decade drift over much of the stratosphere, increasing to as much as ~7 %/decade around 46 hPa. Larger drifts, of around 7–11 %/decade, are seen in comparisons to balloon-borne frost point hygrometer measurements in the lower stratosphere. In contrast, the MLS v4 N2O product is shown to be generally decreasing over the same period (when an increase in stratospheric N2O is expected, reflecting a secular growth in emissions), with a more pronounced drift in the lower stratosphere than that found for H2O. Detailed investigations of the behavior of the MLS 190-GHz subsystem reveal a drift in its sideband fraction (the relative sensitivity of the 190-GHz receiver to the two different parts of the microwave spectrum it observes). Our studies indicate that sideband fraction drift accounts for much of the observed changes in the MLS H2O product and some portion of the changes seen in N2O. The 190-GHz sideband fraction drift has been corrected in the new version 5 MLS algorithms, which have now been used to reprocess the entire MLS record. As a result of this correction, the MLS v5 H2O record shows no statistically significant drifts compared to ACE-FTS. However, statistically significant drifts remain between MLS v5 and frost point measurements, though they are reduced. Drifts in v5 N2O are about half the size of those in v4 but remain statistically significant. Scientists are advised to use MLS v5 data in all future studies. Quantification of inter-regional and seasonal-to-annual changes in MLS H2O and N2O will not be affected by the drift. However, caution is advised in studies using the MLS record to examine long-term (multi-year) variability and trends in either of these species, especially N2O; such studies should only be undertaken in consultation with the MLS team. Importantly, this drift does not affect any of the MLS observations made in other spectral regions such as O3, HCl, CO, ClO, or temperature.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| 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) | 0,000 | 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 ».