Northern Hemisphere atmospheric influence of the solar proton events and ground level enhancement in January 2005
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Solar eruptions in early 2005 led to a substantial barrage of charged particles on the Earth's atmosphere during the 16–21 January period. Proton fluxes were greatly increased during these several days and led to the production of HOx (H, OH, HO2) and NOx (N, NO, NO2), which then caused the destruction of ozone. We focus on the Northern polar region, where satellite measurements and simulations with the Whole Atmosphere Community Climate Model (WACCM3) showed large enhancements in mesospheric HOx and NOx constituents, and associated ozone reductions, due to these solar proton events (SPEs). The WACCM3 simulations show enhanced short-lived OH throughout the mesosphere in the 60–82.5° N latitude band due to the SPEs for most days in the 16–21 January 2005 period, in reasonable agreement with the Aura Microwave Limb Sounder (MLS) measurements. Mesospheric HO2 is also predicted to be increased by the SPEs, however, the modeled HO2 results are somewhat larger than the MLS measurements. These HOx enhancements led to huge predicted and MLS-measured ozone decreases of greater than 40% throughout most of the northern polar mesosphere during the SPE period. Envisat Michelson Interferometer for Passive Atmospheric Sounding (MIPAS) measurements of hydrogen peroxide (H2O2) show increases throughout the stratosphere with highest enhancements of about 60 pptv in the lowermost mesosphere over the 16–18 January 2005 period due to the solar protons. WACCM3 predictions indicate H2O2 enhancements over the same time period of more than twice that amount. Measurements of nitric acid (HNO3) by both MLS and MIPAS show an increase of about 1 ppbv above background levels in the upper stratosphere during 16–29 January 2005. WACCM3 simulations show only minuscule HNO3 changes in the upper stratosphere during this time period. Polar mesospheric enhancements of NOx are computed to be greater than 50 ppbv during the SPE period due to the small loss rates during winter. Computed NOx increases, which were statistically significant at the 95% level, lasted about a month past the SPEs. The SCISAT-1 Atmospheric Chemistry Experiment Fourier Transform Spectrometer NOx measurements and MIPAS NO2 measurements for the polar Northern Hemisphere are in reasonable agreement with these predictions. An extremely large ground level enhancement (GLE) occurred during the SPE period on 20 January 2005. We find that protons of energies 300 to 20 000 MeV, not normally included in our computations, led to enhanced lower stratospheric odd nitrogen concentrations of less than 0.1% as a result of this GLE.
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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 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».