Global-scale distribution of ozone in the remote troposphere from ATom and HIPPO airborne field missions
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Ozone is a key constituent of the troposphere where it drives photochemical processes, impacts air quality, and acts as a climate forcer. Large-scale in situ observations of ozone commensurate with the grid resolution of current Earth system models are necessary to validate model outputs and satellite retrievals. In this paper, we examine measurements from the Atmospheric Tomography (ATom, 4 deployments in 2016–2018) and the HIAPER Pole-to-Pole Observations (HIPPO; 5 deployments in 2009–2011) experiments, two global-scale airborne campaigns covering the Pacific (HIPPO and ATom) and Atlantic (ATom) basins. ATom and HIPPO represent the first global-scale, vertically resolved measurements of O3 distributions throughout the troposphere, with HIPPO sampling the Pacific basin and ATom sampling both the Pacific and Atlantic basins. Given the relatively limited temporal resolution of these two campaigns, we first compare ATom and HIPPO ozone data to longer-term observational records to establish the representativeness of our dataset. We show that these two airborne campaigns captured on average 53, 54, and 38 % of the ozone variability in the marine boundary layer, free troposphere, and upper troposphere/lower stratosphere (UTLS), respectively, at nine well-established ozonesonde sites. Additionally, ATom captured the most frequent ozone concentrations measured by regular commercial aircraft flights in the northern Atlantic UTLS. We then use the repeated vertical profiles carried out during these two campaigns to provide a global-scale picture of tropospheric ozone spatial and vertical distributions throughout the remote troposphere. We highlight a clear hemispheric gradient, with greater ozone in the northern hemisphere consistent with greater precursor emissions. We also show that the ozone distribution below 8 km was similar in the extra-tropics of the Atlantic and Pacific basins due to zonal circulation patterns. However, twice as much ozone was found in the tropical Atlantic than in the tropical Pacific, due to well-documented dynamical patterns transporting continental air masses over the Atlantic. We finally show that the seasonal variability of tropospheric ozone over the Pacific and the Atlantic basins is driven by transported continental plumes and photochemistry, and the vertical distribution is driven by photochemistry and mixing with stratospheric air. This new dataset is essential for improving our understanding of both ozone production and loss processes in remote regions, as well as the influence of anthropogenic emissions on baseline ozone.
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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 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».